僕は大学生です。
今、大学で某企業が開発したネオマックス(世界最強永久磁石)をつかった実験をしています。
その実験の1つでアルミの筒の中をネオマックスがゆっくり落ちる、というのがあったのですが、
その原理がいまひとつわかりません。
ちなみに銅の筒でも同じようなことが起こりました。
僕は磁界の影響ではないかと思うのですが・・。
この原理が分かる人は回答をお願いします。

A 回答 (3件)

これは磁界と電流の相互作用です。

フレミングの右手の法則と左手の法則の両方が関係しています。

磁石が落ちると、フレミングの右手の法則で、筒に電流(渦電流)が流れます。この電流は磁石の落下を妨げる方向です。
この電流はフレミングの左手の法則で磁石を上に押し上げようとします。
このため、渦電流がブレーキの役目をして、ゆっくり落ちるのです。
重さが同じなら強い磁石ほど落ちるのが遅くなるはずです。

この原理は確か、リニヤモーターカーのブレーキにも使われていたと思います。
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皆さんの回答どおりです。


最初は「アラゴーの円板」(下記HP参照)がなぜ廻るのかと言う問題があり、ファラデーが電磁誘導作用で説明しました。
ネオマックスが金属製の筒の中を落ちる際に発生する電磁誘導作用により自らの落下速度が低下するのです。
では自然落下速度で落下するはずのエネルギーはどこに行ったのでしょうか?
きっと、アルミ筒の温度が上昇していると思います。

また、アルミ筒に縦に切り込みを入れその間に電流計を接続しておくと磁石が落下する際、電流計の針が振れ、電流が流れているのが確認できると思います。

参考URL:http://www.e3.panasonic.co.jp/communication/kiho …
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ymmasayan の書かれていることと本質的に同じですが,


電磁誘導のレンツの法則
「誘導起電力は,その原因となった運動を妨げる方向に働くように起きる」
で解釈することもできます.
原因となった運動がネオマックスの落下,
それを妨げるからゆっくり落ちる,というわけです.
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そこで質問させていただきたいのですが、
磁石を電池に貼り付けた状態だと、電池自体に故障や能力低下、寿命が縮む...続きを読む

Aベストアンサー

> 磁石を電池に貼り付けた状態だと、電池自体に故障や能力低下、寿命が縮む等の悪影響はあるのでしょうか?
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先ほどは時間が取れなて・・
回路には、反時計回りに電流が流れます。添付図左上
それぞれの電線を見ると、その電流に対して右回りの磁界が発生します。
 それを磁力線で示すと、右上の赤の矢印になります。
電磁石の磁力線は青の矢印で示されています。
磁力線は同じ向きだと反発します、(逆向きだと引き合う)
 ┃N極------S極┃
 ┗━━━━━━┛
 ──磁力線──→
 ──磁力線──→ふたつの磁石は反発します。
 ┏━━━━━━┓
 ┃N極------S極┃
 ┗━━━━━━┛
 ──磁力線──→
 ←─磁力線───ふたつの磁石は引き合います。
 ┏━━━━━━┓
 ┃S極------N極┃  これは小学校低学年でやったでしょ(^^)

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ベクトルの外積を使えば
 →F = q * →v × →B
です。ここでは「電子」は負電荷なので q>0 と定義すると
 →F = - q * →v × →B
となります。力の向きを考えるときには要注意です。

あとは、言葉と式ではイメージがつかめないので、ご自分で「3次元の絵」を描いて進めてください。
↓ このサイトが参考になると思います。
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ro-renn/jibakadenn.html

力 →F は
(1)→v と →B とに直交する向き、つまり「 →B に直交する平面上で、→v に直交する方向」で、「→v を →B に重ねる方向に回したときに右ねじの進む方向」の「マイナス」なので逆方向。
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つまり、電子は
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らせん運動の周期は、入射角に依存しないということです。
(ただし、らせん運動の半径は入射角に依存します)

ベクトルの外積を使えば
 →F = q * →v × →B
です。ここでは「電子」は負電荷なので q>0 と定義すると
 →F = - q * →v × →B
となります。力の向きを考えるときには要注意です。

あとは、言葉と式ではイメージがつかめないので、ご自分で「3次元の絵」を描いて進めてください。
↓ このサイトが参考になると思います。
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ro-renn/jibakadenn.html

力 →F は
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800gの物を掛けるとスルスルっと落ちてしまう事があります。
しかし、再度まったく同じマグネットフックを全く同じスチール面に取り付けてから
3時間程置いたのち、800gの物を掛けてもビクともしなくなります。

これは磁石の
磁力がスチール面に馴染んでいるという事でしょうか?
なぜそのようなことになるのかも知りたいです。

化学の方面に明るい方、
どなたでも構いませんのでご教授の程宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

素晴らしい考察ですね。 化学的変化を予想したのですね。

接触面がスチールの場合
錆で面が荒れた、としか考えられませんね。
ネオシムなんかは錆易いです。 局所電池できまくりかも。

余談
接触面に塗装が有る場合
樹脂は、力を受け続けると変形するので、
食い込んでギャーみたいな効果が期待できます。

Q導線が磁界から受ける力ではなく、磁石が受ける力

このような図
[      N      ]
↓↓↓↓↓↓↓↓↓
↓↓↓  ← ↓↓↓
↓↓↓↓○↑↓↓↓
↓↓↓  → ↓↓↓
↓↓↓↓↓↓↓↓↓
[      S      ]
で説明する導線が磁界から受ける仕組みはわかったのですが、
磁石は力を受けるのでしょうか。
受けるとしたら向きは導線が受ける力の向きと逆になると思うんですが、その場合、原則と違って磁石は磁界の弱いほうから強いほうに力を受けていることになるんではないでしょうか。
わかりにくい説明ですが、なんかすっきりしないので教えてください。

Aベストアンサー

電線には電流が流れているということでいいですよね。
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それと同じです。


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