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磁石は、強磁性金属(鉄やニッケルなど)を磁場にさらすことで出来上がります。こうした金属は一定温度まで熱されると磁化します。また、こうした金属は、家庭でも安全に試すことのできる様々な方法を用いて一時的に磁化させることも可能です。この記事を参考に、ペーパークリップを使った磁石、電磁石、方位磁石の作り方を学びましょう。

方法 1 の 3:
ペーパークリップを磁石にする

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    必要なものを集める ペーパークリップといった小さな金属製品と冷蔵庫に貼られているようなマグネットを使って、簡単な仕組みの一時的な磁石を作ることができます。ペーパークリップとマグネットの他に、小さな金属製品(イヤリングのキャッチ部分や細い釘など)も用意しましょう。出来上がった磁石の磁力を確かめる際に用います。
    • ペーパークリップも、様々な大きさのもの、表面が加工されているもの、そうでないものなど、いくつか試してみましょう。
    • 出来上がったペーパークリップ磁石の強さを確認するために、様々な大きさや素材の小型金属製品を用意しておきましょう。
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    ペーパークリップをマグネットにこすりつける 前後、左右のように行き来するのではなく、一定方向に動かしましょう。マッチをする時を想像すると分かりやすいかもしれません。できるだけ速く50回こすりましょう。[1]
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    ペーパークリップを金属製品に触れさせる 金属製品がペーパークリップに吸い寄せられてくっつくはずです。くっつけば成功です。[2]
    • 金属がくっつかない場合は、さらに50回こすってみましょう。
    • 他のペーパークリップや、より大きな金属製品がくっつくか試し、磁力の強さを確認しましょう。
    • 一定回数こすった後の磁化している時間も記録しておくと良いかもしれません。また、画びょうや釘といった異なる種類の金属製品も用いて、どの素材を用いた際に最も強く、持ちの良い磁石が出来上がるのか実験してみましょう。
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方法 2 の 3:
電磁石を作る

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    材料を集める 電磁石は、金属に電流を流して磁場を作ることで出来上がります。下記の材料を用いて、小規模な仕組みを作ることができます。
    • 大きな鉄くぎ1本
    • 90センチ~1メートルの銅線(表面の絶縁材が薄いもの)1本
    • 乾電池1本
    • 磁性を持った小さな金属製品(ペーパークリップや画びょうなど)
    • ワイヤーストリッパー
    • 養生テープ
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    銅線の先端部分の絶縁材をはぎとる ワイヤーストリッパーを使って、銅線の両方の先端から2~3センチほどの絶縁材を取り除きましょう。この絶縁材を取り除いた部分を乾電池の端に巻きつけるためです。[3]
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    銅線を釘に巻きつける 銅線の両端から20センチほどを残し、釘にきつく巻きつけましょう。1周巻くごとに、重なっていないか、逆に隙間が空いていないか確認します。釘全体が銅線で覆われるまで巻き続けます。[4]
    • 同じ方向に巻きましょう。磁場を作るには、電気が同じ方向に流れなければなりません。
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    乾電池をつなげる 銅線の絶縁材を取り除いた部分の一方を乾電池のプラス側に巻きつけ、もう一方はマイナス側に巻きつけます。小さく切った養生テープで銅線を固定します。[5]
    • 銅線や乾電池は、向きを心配する必要はありません。どちらの端がプラスに来ても、あるいはマイナスに来ても、釘は磁化します。唯一異なる点は極性です。磁石の一方はN極、もう一方がS極です。銅線の向きを変えると、この極性も逆になります。
    • 乾電池を接続し終えると、銅線に電気が通り始めるため熱くなります。火傷をしないよう注意しましょう。
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    磁石として使う 釘を、ペーパークリップなどの小さな金属製品に近づけてみましょう。釘は磁力を帯びているので、金属がくっつくはずです。様々な大きさや重さの金属を用意して、磁力の強さを試してみましょう。
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方法 3 の 3:
方位磁石を作る

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    材料を集める 方位磁針は、磁化を帯びて地球の磁場と同調し、北を指す針です。磁化を帯びることができる金属であればなんでも方位磁針(方位磁石)になります。縫い針やまち針が適しています。針の他に、次の材料を揃えましょう。
    • 磁化器:針を磁化させるための磁石、釘、あるいは毛皮を用意しましょう。
    • 輪切りにしたコルク:空になったワインのコルクを薄く輪切りにしましょう。方位磁石の土台になります。
    • 水の入ったボウル:方位磁石を水に浮かせることによって、磁化した針が地球の磁極と同調します。
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    針を磁化させる マグネット、釘、あるいは小さな毛皮生地に針をこすりつけましょう。こすることで小さな電流が発生します。針は一定方向に最低50回こすりつけましょう。[6]
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    コルクに針を突きさす 水平に突きさしましょう。つまり、一方の側から針が挿入され、もう一方から突き出た状態になります。突き出た割合が均等になるよう調整しましょう。
    • コルクに対して針が大きすぎて貫通させられない時は、コルクの上に乗せるだけでも良いでしょう。
    • コルクがない場合は、葉のように、水浮かせることのできる軽い素材で代用しましょう。
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    磁石を水に浮かせる 磁化した針をボウルの水面に置きます。動いて磁極に合わさっていく様子が見てとれるでしょう。動かない場合は針をコルクから引き抜き、磁化器に75回こすりつけ、もう一度試してみましょう。
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ポイント

  • 小さな金属製品を用意し、磁石にくっつくか試してみましょう。
  • 必ず一定方向にこすりましょう。
  • ペーパークリップは、マグネットにこする回数が多いほど、磁力が強くなります。
  • ペーパークリップを床に落としてしまうと、恐らく磁力はなくなります。もう一度やり直しましょう。
  • 同じ方向にのみこすりましょう。
  • 電磁石は、作業中に銅線が熱くなることがあります。火傷に注意しましょう。
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注意事項

  • 磁石によってテレビやパソコン画面が影響を受けることがあります(ペーパークリップ磁石の場合は、恐らく影響ありません)。
  • 磁石によって携帯電話のSIMカードの内容が消えることもあるので、注意しましょう。
  • 慣れていない子供が磁石を作る場合は、大人が監督するようにしましょう。
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このwikiHow記事について

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カテゴリ: 物理学
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