皆さまお疲れ様です!
おとうさんブロガーの える です(*´∀｀)
今日も、子ども科学電話相談の解説のコーナーをはじめます！
本コーナーでは、子ども科学電話相談での、面白い質問・深い質問を取り上げて解説しております。
※決して先生のご回答がわかりにくいと言ってるわけではないので悪しからずm(_ _)m
今日の質問内容は？
今日は2020年4月19日（日）10時台 での質問で、
4年生の男の子の、
「磁石にはなぜS極とN極があるの？」
という質問を取り上げたいと思います。
回答された先生は、科学分野の先生で、藤田貢崇（ふじたみつたか）先生 です。
聞き逃し配信 2020年4月19日 10時台 （6月14日まで配信）
17分30秒あたりからの質問
先生のご回答は？
この質問はかなり難しく、先生も回答に苦慮しておられました。
質問に対する結論としましては、
磁力はまだよくわかっていない部分もあるので、今は磁石にはN極とS極があるということだけ知っておいてください
とのことで、加えて
N極だけ、もしくはS極だけというものはありません
というご回答でした。
磁石に関しては以下のような実験を行って、N極とS極との間の関係を見ることができますね。
磁石と砂鉄の実験
磁石にはものを引きつける力があります
磁石の周りに、どんなふうに力が働いているか調べるのに砂鉄を使います
ということで、磁石に関する代表的な実験をご紹介されました。
【 ▲砂鉄の実験 】
磁石にくっつく物質は限られていますが、鉄は磁石にくっつく代表的な物質ですね^_^
砂鉄のように、鉄を小さく細かくすると、より磁石の力で動きやすくなります。
これを利用して、
磁石に、紙一枚をはさんで砂鉄をふるうと、力の働き方が線になって現れるんですね。
これを磁力線と言って、
磁石の力の始まりがN極で、もう片方がS極といいます
学校などでは棒磁石で実験することが多いと思いますが、U型や、2つ以上の磁石で実験してみても面白いですね。
地球の磁力と方位磁針
方位磁針のN極は北を向きます、S極は南を向きますよね
これはなぜでしょうか
ということで、男の子は
「地球が大きな磁石だから」、ということを知っていましたね (^_^)
地球の真ん中を棒磁石が通っていると思って、北がS極で、南がN極になっていると言うことです
これによって、人間が方向を確かめることができるんですね。
また、今回とは別の質問で過去には、
東を向く方位磁針はないのですか？
という質問がありましたが、原理的に方位磁針のN極は地球のS極（北）と引き合い、方位磁針のS極は地球のN極（南）と引き合います。
ですので、東を向く磁石というのは厳密には存在しないという事ですね。
方位磁針でも、東を知りたい場合は東の印が書いてありますので、擬似的に東を向く方位磁針は作れそうですね(^-^)
解説と考察
先生の結論としては、今は磁石にはNとSがあるという事だけ知っておいてほしいとのことでした。
たしかに、なぜN極とS極があるのかということは、子ども科学電話相談では説明できない内容のようですので、先生のご回答で留めておくのがよろしいかと思います。
それでも、疑問に思われる方も多いと思うので、ここでは軽く触れておきましょう。
そもそも磁力はどのような場合に生まれるのか
そもそも磁力といいますのは、電気を持つものが回転（ループ運動）して、電流が流れているような状態になると発生するのですね。
例えば、コイルに電流を流すと、磁石になる現象がありますが、これを電磁石と言いますよね。
【 ▲右手の法則 】
図中のBとあるのが電流の流れる矢印で、Iとあるのが磁界の向きです。
この場合は親指の先端がN極で、小指側がS極になりますね。
では、電磁石でもない、普通の磁石（永久磁石と言います）はなぜ磁界が生まれるのでしょうか？
実はいうと、電磁石で磁界が発生する原理と同じようなイメージなのです。
原子の構造が関係している
そもそも磁石にしろ何にしろ、この世の中の物質は原子というもので構成されているわけです。
図のように、中心に原子核というものがあって、その周りを電子がとりかこんでいるというイメージにすることができます。
この電子というものはマイナスの電気を持っていて、この電子が自転（地球のように自分で回っている）することによって発生しているのが磁力なのです。
電子がまわるということは、電気をもっているものが回って回転電流が発生している状態
＝ 磁力が発生するということ
になるのです。
加えて、永久磁石に使われている鉄は、この小さな電子の磁石の向きが一つの方向に揃いやすい性質を持っているので、強い磁力を生み出すことができるのです。
まとめ
このように、磁力が生まれるという現象は大変不思議な現象で、イメージしづらいものですので、とくにお子様に理解していただくには難しい点があります。
しかし、順を追って説明すれば、理解不能な話ではないので、お子様の興味を引き出してあげて説明してあげられるといいですね(´∇｀)
回答難易度目安
※難易度設定は個人的な意見です
参考：
