学研（がっけん）サイエンスキッズ

　磁石（じしゃく）には、N極（きょく）とS極（きょく）がある。N極（きょく）とS極（きょく）は引（ひ）きつけ合（あ）ってくっつくけれど、N極（きょく）同士（どうし）、またはS極（きょく）同士（どうし）は反発（はんぱつ）するね。

　磁石（じしゃく）がものにはたらく力（ちから）を磁力（じりょく）という。磁石（じしゃく）の上（うえ）にとう明（めい）な下（した）じきなどをのせ、その上（うえ）に砂鉄（さてつ）をまくと、砂鉄（さてつ）が線（せん）になって並（なら）び、磁力（じりょく）を目（め）で見（み）ることができる。この線（せん）を磁力（じりょく）線（せん）という。

ぼう磁石（じしゃく）の上（うえ）にとう明（めい）な板（いた）を置（お）き、砂鉄（さてつ）をまいたところ。磁力（じりょく）線（せん）が見（み）える。

　磁力（じりょく）線（せん）を観察（かんさつ）すると、磁石（じしゃく）のN極（きょく）とS極（きょく）を近（ちか）づけたときは磁力（じりょく）線（せん）が引（ひ）きつけ合（あ）い、N極（きょく）同士（どうし）、またはS極（きょく）同士（どうし）を近（ちか）づけたときは磁力（じりょく）線（せん）が反発（はんぱつ）し合（あ）っていることがわかる。

N極（きょく）とS極（きょく）を近（ちか）づけたときの磁力（じりょく）線（せん）。引（ひ）きつけ合（あ）っているのがわかる。

N極（きょく）どうしを近（ちか）づけたときの磁力（じりょく）線（せん）。反発（はんぱつ）し合（あ）っているのがわかる。

　磁力（じりょく）は、磁石（じしゃく）のどの部分（ぶぶん）でも同（おな）じようにはたらいているわけではない。ぼう磁石（じしゃく）に砂鉄（さてつ）をくっつける実験（じっけん）をすると、両（りょう）はしにはたくさんの砂鉄（さてつ）がつくけど、中央（ちゅうおう）あたりには砂鉄（さてつ）はほとんどくっつかない。ぼう磁石（じしゃく）の両（りょう）はしは磁力（じりょく）が強（つよ）く、中央（ちゅうおう）あたりは磁力（じりょく）が弱（よわ）いからだ。

　磁石（じしゃく）には、鉄（てつ）を引（ひ）きつける性質（せいしつ）があることは知（し）っているね。でも、ガラスやプラスチック、木（もく）、紙（かみ）は引（ひ）きつけない。磁石（じしゃく）が引（ひ）きつけるものは、鉄（てつ）やニッケル、コバルトなど、一部（いちぶ）の金属（きんぞく）だけだ。では、なぜ、磁石（じしゃく）は鉄（てつ）を引（ひ）きつけるのだろう。

　鉄（てつ）自身（じしん）は、磁石（じしゃく）の性質（せいしつ）を持（も）たないけど、鉄（てつ）に磁石（じしゃく）をくっつけると、磁石（じしゃく）の性質（せいしつ）を持（も）つようになり、磁石（じしゃく）にくっつくんだ。磁石（じしゃく）の性質（せいしつ）を持（も）った鉄（てつ）はほかの鉄（てつ）も引（ひ）きつけるよ。なぜ鉄（てつ）が磁石（じしゃく）になるかというと鉄（てつ）は小（ちい）さな磁石（じしゃく）が集（あつ）まってできているから。普通（ふつう）の鉄（てつ）は小（ちい）さな磁石（じしゃく）の向（む）きがばらばらだけど、磁石（じしゃく）にくっつけると小（ちい）さな磁石（じしゃく）が規則正（きそくただ）しく並（なら）ぶので、磁石（じしゃく）の性質（せいしつ）を持（も）つようになるんだ。磁石（じしゃく）になった鉄（てつ）をレンガなどのかたいものでたたいてやると、磁石（じしゃく）の性質（せいしつ）はなくなるよ。

　実（じつ）は、磁石（じしゃく）も鉄（てつ）と同（おな）じようにたくさんの小（ちい）さな磁石（じしゃく）が集（あつ）まってできていると考（かんが）えられる。磁石（じしゃく）の場合（ばあい）は、いつも小（ちい）さな磁石（じしゃく）のN極（きょく）とS極（きょく）が規則正（きそくただ）しく並（なら）んでいるので、かんたんには磁力（じりょく）がなくならない。

　でも、磁石（じしゃく）も、高温（こうおん）で熱（ねっ）したり、ハンマーなどで強（つよ）くたたいたりすると、磁力（じりょく）がなくなってしまう。磁石（じしゃく）をつくっている小（ちい）さな磁石（じしゃく）の向（む）きが、ばらばらになってしまうためだ。

　ぼう磁石（じしゃく）を、中央（ちゅうおう）で2つに切（き）ったら、N極（きょく）だけの磁石（じしゃく）とS極（きょく）だけの磁石（じしゃく）ができるのだろうか？　前（まえ）に説明（せつめい）したように、磁石（じしゃく）は、小（ちい）さな磁石（じしゃく）がたくさん集（あつ）まってできていると考（かんが）えられる。だから、磁石（じしゃく）を2つに切（き）っても、それぞれがまたN極（きょく）とS極（きょく）をもつ磁石（じしゃく）になる。これは、さらにどんどん細（こま）かく切（き）っていっても同（おな）じことなんだ。N極（きょく）だけの磁石（じしゃく）、S極（きょく）だけの磁石（じしゃく）はできないんだね。

　また、磁石（じしゃく）を水（みず）にうかべたり、ひもなどでつるしたりして、自由（じゆう）に動（うご）けるようにすると、N極（きょく）が北（きた）、S極（きょく）が南（みなみ）を向（む）く。方位（ほうい）磁針（じしん）は、磁石（じしゃく）のこの性質（せいしつ）を利用（りよう）して、方角（ほうがく）を知（し）るためにつくられた道具（どうぐ）だ。

水（みず）にうかべたぼう磁石（じしゃく）と方位（ほうい）磁針（じしん）。N極（きょく）は北（きた）を、S極（きょく）は南（みなみ）をさす。

　方位（ほうい）磁針（じしん）の針（はり）が南北（なんぼく）をさすのは、地球（ちきゅう）が大（おお）きな磁石（じしゃく）になっていて、その磁力（じりょく）に引（ひ）きつけられているからだ。地球（ちきゅう）は、北極（ほっきょく）がS極（きょく）、南極（なんきょく）がN極（きょく）なので、方位（ほうい）磁針（じしん）のN極（きょく）が北（きた）を、S極（きょく）が南（みなみ）をさすというわけだ。

　磁石（じしゃく）には、ぼうの形（かたち）、U字形（じけい）、円柱形（えんちゅうけい）、ドーナツ形（がた）など、さまざまな形（かたち）がある。これらは、使い道（つかいみち）に合（あ）わせて、使（つか）いやすい形（かたち）にした磁石（じしゃく）だ。

円柱形（えんちゅうけい）の磁石（じしゃく）を使（つか）った紙（かみ）どめ。

U字形（じけい）磁石（じしゃく）

　そのほか、磁石（じしゃく）は材料（ざいりょう）によって分（わ）けることができる。

　酸化（さんか）鉄（てつ）からつくられるフェライト磁石（じしゃく）は、磁力（じりょく）があまり強（つよ）くなく、強度（きょうど）も高（たか）くないけれど、安（やす）くつくれるので、紙（かみ）どめや、自動車（じどうしゃ）、電気製品（でんきせいひん）など、最（もっと）もよく利用（りよう）されている。初心者（しょしんしゃ）マークなどに使（つか）われているラバー磁石（じしゃく）は、フェライト磁石（じしゃく）の粉（こな）をゴムにまぜてつくったものだ。はさみでもかんたんに切（き）れるよ。

　アルニコ磁石（じしゃく）は、アルミニウム、ニッケル、コバルトを材料（ざいりょう）とする磁石（じしゃく）で、スピーカーなどに使（つか）われる。また、ウシに飲（の）ませて、胃（い）の中（なか）の針金（はりがね）などをくっつけ、ウシの胃（い）が傷（きず）つかないようにするのにも使（つか）われる。

　ネオジムという金属（きんぞく）や鉄（てつ）などからつくられるネオジム磁石（じしゃく）は、現在（げんざい）、最（もっと）も強力（きょうりょく）な磁力（じりょく）を持（も）つ磁石（じしゃく）だ。フェライト磁石（じしゃく）の約（やく）10倍（ばい）の磁力（じりょく）があり、モーターや携帯電話（けいたいでんわ）などに使用（しよう）されている。でも、熱（ねつ）に弱（よわ）く、320〜340℃で、磁力（じりょく）がなくなってしまう。そのため、高温（こうおん）の場所（ばしょ）では使（つか）えない。

ネオジム磁石（じしゃく）

ネオジム磁石（じしゃく）（左（ひだり））とフェライト磁石（じしゃく）（右（みぎ））の磁力（じりょく）のちがい。

　人間（にんげん）は、昔（むかし）から磁石（じしゃく）をいろいろ利用（りよう）してきた。

　自由（じゆう）に動（うご）くようにした磁石（じしゃく）が南北（なんぼく）をさすことは、古（ふる）くから知（し）られていたが、11〜12世紀（せいき）の中国（ちゅうごく）で、この性質（せいしつ）を利用（りよう）した羅針盤（らしんばん）が発明（はつめい）されたと言（い）われる。羅針盤（らしんばん）は、船（ふね）で航海（こうかい）するときに、方角（ほうがく）を知（し）るためのもので、その後（ご）ヨーロッパで改良（かいりょう）されて使（つか）われた。

　今（いま）も、身近（みぢか）なところで、磁石（じしゃく）を利用（りよう）したものは多（おお）い。

　磁石（じしゃく）が鉄（てつ）などを引（ひ）きつける性質（せいしつ）を利用（りよう）したものは、かばんのとめ金（きん）、戸（と）だなのとめ具（ぐ）、冷蔵庫（れいぞうこ）のドアなどがある。

　また、磁石（じしゃく）を粉（こな）にしてテープなどにぬると、情報（じょうほう）を記録（きろく）できる。これを利用（りよう）したものが、カセットテープやビデオテープなど。また、うらが黒（くろ）や茶色（ちゃいろ）のきっぷ、プリペイドカード、キャッシュカード、コンピュータのハードディスクなどだ。これらのものに磁石（じしゃく）を近（ちか）づけると、記録（きろく）されている情報（じょうほう）が消（き）えてしまうことがあるので気（き）をつけよう。

　さらに、導線（どうせん）を巻（ま）いてつくったコイルの中（なか）で磁石（じしゃく）を回（まわ）すと電気（でんき）が流（なが）れる性質（せいしつ）を利用（りよう）した自転車（じてんしゃ）のライトや、磁石（じしゃく）の中（なか）のコイルに電気（でんき）を流（なが）すとコイルが回（まわ）る性質（せいしつ）を利用（りよう）したモーターも、身近（みぢか）なところで磁石（じしゃく）が使（つか）われている例（れい）だ。

　ほかにも磁石（じしゃく）が使（つか）われているものをさがして、磁石（じしゃく）のどんな性質（せいしつ）を利用（りよう）しているのか考（かんが）えてみよう。

　磁石（じしゃく）がくらしに欠（か）かせないものだということがわかるはずだよ。

◎こなごな磁石（じしゃく）の磁力（じりょく）は？

　磁石（じしゃく）を細（こま）かくくだくと、磁石（じしゃく）の性質（せいしつ）はどうなるかな。また、細（こま）かくくだいた磁石（じしゃく）をよくふると、どうなるだろう。

◆準備（じゅんび）するもの

フェライト磁石（じしゃく）（2個（こ）、〈1個（こ）はくだいてもよいもの〉）、ビニールぶくろ、フィルムケース、かなづち、ゼムクリップ（磁石（じしゃく）につくもの）

◆実験（じっけん）の方法（ほうほう）

1.ビニールぶくろに磁石（じしゃく）を入（い）れる。

2.かなづちで磁石（じしゃく）をたたいて、細（こま）かくくだく。（手（て）をたたいたりしないように注意（ちゅうい））

3.くだいた磁石（じしゃく）をフィルムケースに入（い）れ、よくふってからゼムクリップに近（ちか）づける。

くだいた磁石（じしゃく）は鉄（てつ）を引（ひ）きつけない。

4．フィルムケースの底（そこ）を磁石（じしゃく）でこすって、もう一度（いちど）ゼムクリップに近（ちか）づける。

ほかの 磁石（じしゃく）でこすると、もう一度（いちど）鉄（てつ）を引（ひ）きつける。

◎磁石（じしゃく）の種類（しゅるい）と磁力（じりょく）を調（しら）べよう

　磁石（じしゃく）の種類（しゅるい）によって、どれくらい磁力（じりょく）にちがいがあるかを調（しら）べよう。また、磁石（じしゃく）の数（かず）を増（ふ）やすと、磁力（じりょく）がどう変（か）わるかも調（しら）べよう。

◆準備（じゅんび）するもの

種類（しゅるい）がちがう磁石（じしゃく）（それぞれ数（すう）個（こ））、ゼムクリップ、本（ほん）

◆実験（じっけん）の方法（ほうほう）

1．種類（しゅるい）がちがう磁石（じしゃく）に、それぞれゼムクリップが何（なん）個（こ）つくか調（しら）べる。

2．種類（しゅるい）が同（おな）じ磁石（じしゃく）の数（かず）を1個（こ）、2個（こ）、3個（こ）と変（か）えて、それぞれの場合（ばあい）につくゼムクリップの数（かず）を調（しら）べる。

3．2個（こ）の磁石（じしゃく）の間（あいだ）に本（ほん）をはさんだとき、磁石（じしゃく）がくっつくかどうかを調（しら）べる。

円柱形（えんちゅうけい）の磁石（じしゃく）を使（つか）った紙（かみ）どめ。

4．3でくっついた場合（ばあい）、本（ほん）の数（かず）を増（ふ）やし、厚（あつ）さ何（なん）cmまでくっつくかを調（しら）べる。

◎おさなくても走（はし）るマグネット（磁石（じしゃく））自動車（じどうしゃ）

磁石（じしゃく）の、同（おな）じ極（ きょく ）どうしを近（ちか）づけると反発（はんぱつ）する性質（せいしつ）を利用（りよう）して、マグネット自動車（じどうしゃ）をつくろう。

◆準備（じゅんび）するもの

ドーナツ磁石（じしゃく）（2個（こ））、牛乳（ぎゅうにゅう）パック（おかしの箱（はこ）などでもよい）、厚紙（あつがみ）、ストロー、竹（たけ）ひご、セロハンテープ、コンパス、ペン、はさみ

◆つくり方（かた）

1．厚紙（あつがみ）に直径（ちょっけい）4〜5cmの円（えん）をかいて切り取（きりと）り、タイヤをつくる（4個（こ）つくる）。タイヤの中心（ちゅうしん）に竹（たけ）ぐしを通（とお）すあなをあける。

2．牛乳（ぎゅうにゅう）パック（またはおかしの箱（はこ）など）をよくあらい、かわかす。厚紙（あつがみ）に絵（え）をかいて牛乳（ぎゅうにゅう）パックにはり、車体（しゃたい）をつくる。

3．車体（しゃたい）のはばに合（あ）わせてストローを切（き）り（2本（ほん））、車体（しゃたい）の前（まえ）と後（うし）ろにセロハンテープではる。

4．ストローより少（すこ）し長（なが）く竹（たけ）ひごを切（き）って（2本（ほん））ストローにさし、それぞれの竹（たけ）ひごの両（りょう）はしにタイヤをさす。

5．車体（しゃたい）の後（うし）ろにドーナツ磁石（じしゃく）1個（こ）をセロハンテープではる。

6．車体（しゃたい）の磁石（じしゃく）に、もう1個（こ）の磁石（じしゃく）の同（おな）じ極（きょく）側（がわ）を近（ちか）づけると、自動車（じどうしゃ）が動（うご）く。