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第117回「磁気治療器と磁石」の巻

-強力磁石の磁界が血液をマッサージ-

地磁気を利用したファラデーの実験

 コイルの中に棒磁石をすばやく抜き差しすると、コイルに電流が流れます。1831年、イギリスのファラデーが発見した電磁誘導現象です。ファラデーは磁石の磁界の中で回転する金属板には、定常的な電流が流れることも確認しました。これが世界初の発電機(手回し式ダイナモ)です。

 地球は巨大な1つの磁石となっていて、身の回りのものはすべて地磁気の磁束に貫かれています。であるならば地磁気による電磁誘導現象も起こるはずとファラデーは考えました。そこでループ状の導線を地磁気に対してすばやく動かしてみたところ、導線にはわずかながら電流が流れることが確かめられました。これは地磁気発電と呼ばれ、今日でも理科実験として行われています。

 偉大な実験家であったファラデーは、地磁気による電磁誘導を利用して、テームズ河の流量を測定するという破天荒な実験も行っています。磁界中で運動する導電性流体には、電磁誘導により磁界方向と流体の運動方向の双方に垂直な方向に起電力が発生して誘導電流が流れます。これをわかりやすくしたのがフレミングの右手の法則です(親指を運動方向、人差し指を磁束の方向とすると、中指が起電力=誘導電流の方向)。

 おそらくファラデーは、テームズ河がロンドン市街をほぼ西から東へ流れていることに着目したのでしょう。南北方向の地磁気の磁束とほぼ直交することになるので、実験にはつごうがよかったのです。そこでファラデーは導線につないだ銅板をテームズ河に沈め、水流によって発生する誘導電流を計測してみました。残念ながらノイズが大きくて実験は不成功に終わりましたが、のちにこの考え方は電磁流量計として実現されました。

イラスト

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