磁石はなぜくっつくの?見えない力のひみつを図解でやさしく

目次

🧲 「ねぇ、なんで磁石ってくっつくの?」

冷蔵庫に貼ってあるマグネット、見たことあるよね。

ぺたってくっついてるのに、ティッシュの箱や窓ガラスにはくっつかない。なんで磁石は鉄にだけくっつくんだろう?

おとうさんやおかあさんに聞いても「磁力があるから……」ってなっちゃうよね。「じゃあ磁力ってなに?」ってなるよ。きなこもそう思ったから、いっしょに調べてみよう!

🦊 きなこの3秒こたえ

磁石の中の「電子(でんし)」というちいさなつぶが同じ方向にそろうと磁力が生まれて、ちがう極(N極とS極)どうしはくっつき、おなじ極どうしはぐいっと離れちゃうんだよ!

📖 もうちょっとくわしく

電子ってなんのこと?

ねぇ、ものはぜんぶ「原子(げんし)」というとっても小さなつぶでできているって知ってた?

その原子の中には「電子(でんし)」というさらに小さなつぶが、くるくると回りながら動いているんだよ。

この電子、じつはくるくる回るだけじゃなくて、独楽(こま)みたいにコマ自身もくるくる自転しているんだって。そのコマ回しのせいで、電子ひとつひとつが小さな磁石みたいになるんだよ!

電子がそろうと大きな磁石になる!

ふつうの鉄(てつ)の中では、電子たちがバラバラの方向を向いているんだよ。だからバラバラのままだと、磁石の力は外に出てこない。

でもね、強い磁石を近くに持ってくると……電子たちが「あっ、みんなそっちを向くんだ!」とつられて、ぜんぶ同じ方向を向いちゃうんだって。

電子がみんな同じ向きにそろうと、ちいさな磁石たちが力を合わせて、大きな磁力になるんだよ! だから磁石は鉄をくっつけられるんだね。

電子がバラバラな鉄に磁石を近づけると電子がそろい大きな磁力が生まれる仕組みの図解
ふつうの鉄はでんしがバラバラ→じしゃくが近づくと→みんな同じ向きにそろって大きなじりょくが生まれるよ!

N極とS極ってなに?

磁石にはかならず「N極(エヌきょく)」と「S極(エスきょく)」という2つの端があるよ。

N極とS極、ちがう極どうしは「ぐっ」とくっつく。でも、N極とN極・S極とS極、おなじ極どうしはぐいぐいと押し合っちゃうんだよ。

これはね、電子の向きがぜんぶ反対になるから。同じ方向に向いた電子どうしは反発し合う——だから同じ極どうしは離れちゃうんだって。

くっつく金属・くっつかない金属

磁石にくっつく金属は、じつは限られているんだよ。

くっつくのは「鉄(てつ)」「ニッケル」「コバルト」の3つ。でもアルミや銅(どう)や金(きん)は、電子の並び方がちがうのでくっつかないんだって。プラスチックや木もくっつかないよ。

10円玉(銅)は磁石にくっつかないのに、1円玉(アルミ)もくっつかない。でも、クリップ(鉄)はくっつく——おうちで試してみてね!

💡 なるほどポイント:地球もじつは大きな磁石!

えっ、すごい話があるよ。じつは地球じたいが、でっかい磁石なんだって!

地球の中心には熱くてとろとろになった鉄があって、それがぐるぐる動くことで磁力が生まれているんだよ。だから地球にも北のN極・南のS極があるんだって。

方位磁石(コンパス)の針がいつも北を向くのは、地球のN極に方位磁石のS極がくっつこうとするからなんだよ。迷子にならないのは、地球の磁力のおかげなんだね!

それから、新幹線よりもっと速い「リニアモーターカー」は、磁石の「おなじ極どうしが反発する力」を使ってレールから浮き上がって走るんだよ。磁石の力って、すごくいろんな場所で活躍しているんだね!

N極S極がくっつく・はなれる比較図と地球が大きな磁石であることを示す図解
ちがう極はくっつく♥ おなじ極ははなれる↔ そして地球もじつは大きな磁石なんだよ!

🔬 おうちで実験してみよう!

磁石ひとつあれば、おうちで今すぐ実験できるよ。

  • 🪙 10円玉・1円玉・クリップをそれぞれ近づけてみよう → くっつく・くっつかないをかくにん!
  • 🧲 磁石2本を向き合わせて、N極とN極・N極とS極の違いを感じてみよう
  • 📎 クリップを磁石でなぞった後、別のクリップを近づけてみよう → クリップ自身が磁石になった!

実験キットがあると、もっとたくさんの「なんで?」を試せるよ!砂鉄を使った実験なんかは、磁力の形(磁場)が目で見えてとってもきれいなんだって。

🦊 きなこからのひとこと

磁石の力って、目に見えないのにすごく強いんだよね。電子というちいさなつぶたちが力を合わせているからなんだって、なんかかっこよくない?

次に冷蔵庫のマグネットを見たとき、「このコの中で電子たちが同じ方向を向いて頑張ってるんだな〜」って思ってみてね🧲

今日も新しいなぜ、見つけられたかな?

よくある質問

Q. 磁石はなぜくっつくの?

磁石の中の「電子」というちいさなつぶが、同じ方向にそろって回転することで磁力が生まれるんだよ。電子たちの力が合わさると、金属を引き寄せる「磁力」になるんだって。

Q. N極とS極ってなぜくっつくの?

N極とS極は電子の向きが反対になっているから、近づけるとぴったり合わさってくっつくんだよ。逆に同じ極どうしは電子の向きが同じなので、ぐいぐい反発しちゃうんだって。

Q. 磁石はどんな金属にくっつくの?

磁石にくっつくのは、鉄・ニッケル・コバルトの3種類だよ。アルミや銅・金はくっつかないんだって。おうちのクリップや鉄製品で試してみてね!

Q. 地球も磁石なの?

そうなんだよ!地球の中心にある熱い鉄がぐるぐる動いて磁力を作っているから、地球もN極・S極を持つ巨大な磁石なんだよ。方位磁石の針が北を向くのはそのためなんだって。

Q. 磁石で遊んで子どもの科学心を育てるには?

いろんな金属や素材に磁石を近づけて「くっつく・くっつかない」を自分で確かめる実験がおすすめだよ。磁石入りの実験キットは、砂鉄で磁力の形(磁場)を目で見ることができてとっても楽しいんだって。

🔍 もっと知りたいキミへ

かがくのふしぎ、もっと知りたくなったかな?こちらの記事もいっしょに読んでみてね!

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※この記事はAIが調査・編集をサポートしています。

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