ファラデーの法則を解説！高校生のポイント〜電磁誘導のふしぎ〜
ノジオ１
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私たちの生活を支える「発電機」や「電気モーター」。
それらの原理の中心にあるのが、19世紀の物理学者マイケル・ファラデーが発見した「電磁誘導の法則」、通称「ファラデーの法則」です。
この法則は、電気と磁気をつなぐ最初の架け橋であり、現代の電力社会の原点といえる重要な原理です。
■ ファラデーの法則とは
ファラデーの法則は、磁場が変化すると電流が生まれるという法則です。
つまり、「磁石を動かすと電気が生まれる」しくみのこと。
コイルに磁石を近づけたり遠ざけたりすると、コイルの中に電流が流れるのを実験で確かめることができます。
このときに生じる電流を「誘導電流」と呼びます。
誘導起電力（生じる電圧）と磁束変化の関係は次のように表されます：
E = −ΔΦ / Δt
ここで
E：誘導起電力（V）
Φ：磁束（Wb）
t：時間（s）
マイナス記号は「レンツの法則」と呼ばれ、変化を打ち消す向きに電流が流れることを意味します。
■ 生活への応用
ファラデーの法則は、実は私たちの生活の中で大活躍しています。
- 🔋 発電機：ダムや風力発電で、コイルと磁石を動かして電気を生み出す。
- 🚗 自動車のオルタネーター：エンジンの回転で電気を作り、バッテリーを充電。
- 📱 ワイヤレス充電：コイル同士の磁束変化で電気を伝える。
- 🚉 電車のブレーキ：モーターを逆に使って発電し、エネルギーを回収。
つまり、ファラデーの法則がなければ、私たちの電気生活は成立しないといっても過言ではありません。
■ 大学入試でのポイント
- 誘導起電力の式 E = −ΔΦ/Δt を覚える。
- コイルの巻き数が多いほど電圧が大きくなる（E = −N・ΔΦ/Δt）ことに注意。
- 磁束Φ = B・S・cosθ（磁場Bとコイル面の角度）も頻出。
- 誘導電流の向きを問う問題では、レンツの法則の考え方が重要。
- グラフ問題では、磁束が一定のときは電流が流れないことを理解しておく。
ファラデーの法則は、物理基礎や物理の電磁気分野で定番中の定番です。
「マイナスの意味」「磁束の変化」「コイルの向き」などを混同しやすいので、図で整理すると理解しやすいです。
■ みんなの声
💬「磁石を動かすだけで電気ができるなんて、まるで魔法みたい！」
💬「ファラデーがいなかったら、電気も発電もなかったかもしれないと思うとすごい」
💬「レンツの法則の“打ち消す方向”をイメージで覚えたら点数が上がった！」
■ まとめ：ファラデーの発見が未来を動かす
ファラデーの法則は、単なる理論ではなく、現代文明の「電気の源」です。
この発見があったからこそ、私たちは照明を灯し、スマホを充電し、電車を走らせることができます。
電気エネルギーの根本原理を理解することは、物理の勉強だけでなく、
「エネルギーをどう生み出し、どう使うか」を考える第一歩にもなります。
高校で学ぶファラデーの法則は、まさに未来を照らす科学の知恵なのです。
