発電機で使う（永久？）磁石の作り方

質問

発電機には永久磁石？が必要です。その永久磁石は電気で作っているという認識を持ってます。
その理論だと卵が先か鶏が先かという感じです。
私が考えられるのは２つあって、一つは、磁石が必要のない発電機があって、それで電気を作って、その電気で磁石を作っているのでしょうか？もう一つは、永久磁石は一度作ったら次は電気いらないので、磁石の祖先（天然の弱い磁石）みたいのがあって、それで発電機を作って、２代目の強い磁石を作って、今はその何代目かの子孫で強力な磁石を作っているのでしょうか？
どっちとも違う気もしますが…教えてください。

回答No.4

tetsumyi · ベストアンサー

自励式の発電機では磁石を使わないで、回転させるだけで、鉄材のわずかな残留磁気や地球磁場で少し電流が流れ始めて強い磁場になってゆきます。

地球磁場と書きましたが電磁気の学分野ではどうか知りませんが、物理学では磁場と言う言葉は素粒子の世界の言葉ではなく普通に使いますよ。

お礼

>鉄材のわずかな残留磁気や地球磁場で少し電流が流れ始めて強い磁場になってゆきます。
小さな磁気が小さな電流を作って、その電流がさらに磁気が作られて…だんだん大きい電流になるのですね。わかりました。

回答No.10

shintaro-2

>発電機には永久磁石？が必要です。その永久磁石は電気で作っているという認識を持ってます。

正しくは、
「発電機には磁石が必要です。その磁石は、永久磁石だと使いにくいので電磁石を使います。」
です。

>その理論だと卵が先か鶏が先かという感じです。
>私が考えられるのは２つあって、一つは、磁石が必要のない発電機があって、それで電気を作って、その電気で磁石を作っているのでしょうか？

＃４さんの回答にある通りで

歴史的には、
　永久磁石を使った発電機
　　　↓
　発電機とは関係の無い電源からの電流で電磁石とする、他励式発電機（1860年代）
　　　↓
　ほんの僅かの地磁気他の影響で磁力のある電磁石を、発電した電力で徐々に強くしていく電磁石を使った
　自励式発電機（１８６７年ごろから）

となってきてます。

今でも自励式発電機が使われています。

お礼

一番初めは永久磁石を使った発電機だったんですか。天然の磁力の弱い永久磁石だったんでしょう。
なかなか興味深いです。

回答No.9

アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）

>電気工学の世界では「磁界」，
>物理の世界では「磁場」と言います。

これ、ソースがどっかのwikiとかなんでしょう。最近の人が勝手にまとめているだけで、今はそうでしょう。

昔の混同する前の話で、旧帝大博士出の教授(すでに退職してますが)が磁場と磁界の話をよくしていたので。「磁場」というのは場の概念から出てきた言葉です。
現代では素粒子の考え方が浸透してきていて、確立されてきている分野であり、物理系のどの分野でも場の考え方が必要であるから、最初から磁場という言葉を採用しているのでしょう。最近では工学でも場の考え方を必要とするものが多くなっているので、磁場で統一されつつありますね。磁界という言葉が使われなくなっていくのでしょうね。

言葉の変遷を知っている人間からしたらやっぱり違和感を覚えます。

回答No.8

tance

永久磁石がなくても発電機は作れます。商用の発電機はそうなっています。逆に永久磁石を使った発電機では発電量を多くできません。おもちゃとか、非常用の手回し発電機などはコストを優先して永久磁石が使われます。

強い永久磁石を作るには強い直流磁界が必要ですが、これはバッテリなどから得ることができます。
（雷の電流測定器として、鉄の棒がどのくらい着磁したかで測るものがむか～しにはありました）

卵が先か鶏が先かは・・・どちらも他方をあてにしなくて出来る、ということです。

回答No.7

gn_drive

)　磁石が必要のない発電機があって、それで電気を作って、その電気で磁石を作っているのでしょうか？

発電機は電磁誘導により電力を生み、

e=v×B*l

eは起電力（V）、vは速度（m/s）、Bは磁束密度（Wb/m2）、lは横切る導体の長さ（m）

です。

磁石が必要の無い発電機というのは、光起電力効果による太陽電池とか電池のような電気化学反応とかになります。

回答No.6

FT56F001

言葉遣いですが，
電気工学の世界では「磁界」，
物理の世界では「磁場」と言います。

日本語訳が違うだけで，原語はfieldです。
言葉が表している対象は同じで，
使う人が工学部卒か理学部卒かの違いでしょう。

回答No.5

アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）

場という概念でものを言っているかです。
普通の一般的な電磁気でゲージ変換とか考えずに使うでしょう。(突っ込んでいくと使いますが)
元々素粒子の世界の、場を扱う言葉です。最近、世間一般で行動したものがまかり通っているから一般的だという錯覚をしているだけです。

少なくとも、強電関係で磁場っていう言い方はしないはずです。場はミクロな立場の言葉であるので。

回答No.3

アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）

No.2さんの回答で、細かいところ突っ込ませてください。

よくあるんですが、磁場と磁界。分野が違います。
どちらの専門でしょうか？磁場は、場を扱う素粒子の世界での言葉です。
超伝導であれば相転移現象などの記述に素粒子の考え方が必要なのでわかるのですが。。。

最近この混同が多すぎてイライラします。

お礼

私が持っている高校物理の本では磁界でした。今回の質問で、磁界で説明がつくなら磁界でお願いします。

回答No.2

spring135

>発電機には永久磁石？が必要です。その永久磁石は電気で作っているという認識を持ってます。
その理論だと卵が先か鶏が先かという感じです。

根本的に間違っています。

＞発電機には永久磁石？が必要です。

永久磁石でできる磁場なんて知れたもの、実際の発電用の発電機ではとても間に合いません。

実際の発電用の発電機では磁場はコイルで作っています。

永久磁石を用いる発電機はおもちゃか、自転車用です。

＞その永久磁石は電気で作っているという認識を持ってます。

永久磁石は磁鉄鉱が出発点です。励磁なんかしていません。

現代のサマリウム・コバルトとか。ネオジムのような磁性材料はセラミック状の物質で、成形した後、コイルで作る強い磁場で磁化します。卵も鶏も関係ありません。

＞磁石が必要のない発電機があって、それで電気を作って、その電気で磁石を作っているのでしょうか

磁石なんて必要ないという認識は正しい。磁界は絶対的に必要です。その磁界はコイルで作ります。

お礼

回答ありがとうございます。
コイルで磁界を作るということですが、コイルで磁界を作るには電流が必要でないでしょうか？そこのところがわかりません。

回答No.1

fujiyama32

永久磁石を作る方法の一例として次のような方法があります。

枠の周囲にコイルを巻いた電磁コイルを作製します。
電磁コイルの枠の中に永久磁石にしたい形状の材料(鉄など)を
入れます。
この電磁コイルに大きな電流を流します。これで材料(鉄など)
が永久磁石になります。

大きな電流を流すには、着磁器と言う専用の装置を利用します。
なお、永久磁石のサイズや用途により種々の着磁器があります。
着磁器の例については次のURLをクリックして参考にして下さい。

[着磁器(例)]
http://www.j-ndk.co.jp/JAPANESE2/product/capacitor_magnetizer.htm

お礼

早速の回答ありがとうございます。
永久磁石の作り方はわかりました。私が知りたいのは電流を作るために磁石が必要で、その磁石を作るにも大きな電流が必要だという話だと、やっぱり、卵が先か、鶏が先かの話になります。