お気楽ブログ

方位磁石（コンパスとも言います）を使ったことがありますか？


今は、カーナビやスマホなど、行き先案内してくれるので、使う方は減ってるかと思いますが、学生時代に理科などで使ったことがあると思います。


なぜ、方位磁石は、北（N極）を指すのでしょうか？



今回は、方位磁石が北（N極）指す理由を紹介します。









【目次】

1,方位磁石の構造について
2,方位磁針が北を向く理由
3,なぜ地球は大きな磁石なのか？
4,最後に









【方位磁石の構造について】







方位磁石は、中に方位磁針という針があります。


そして、方位磁針の赤い方が、北（N極）,反対側が南（S極）となります。



次に、磁力線というものがあります。



磁力線は、N極から磁力が出て、S極に向かいます（下の図）。







方位磁石に、磁石を近づけると、磁石のS極はN極に、N極はS極にひかれあう性質があります。



また、磁石の近くに置くと、上の図の磁力線の矢印の方向に方位磁針の赤が向くように作られています。


この磁力線の矢印の方向に方位磁針の赤が向くことを頭に入れて次の内容をみてもらえたらと思います。








【方位磁針が北を向く理由】


方位磁針が北を向く理由は、地球上ではほぼ北向きの磁場が発生しているからです。


地球は大きな磁石と考えることができます。


そのため、地磁気と呼ばれる大きな磁場が地球全体で発生しているのです。


これにより、地球上どこに居ても、磁力線が北を向いているので、方位磁針の赤も北を向きます。









【なぜ地球は大きな磁石なのか？】



地球が大きな磁石であると考えられる理由は、地球の内部にある外核に起因した地磁気が発生しているためです。


詳しく説明すると、地球の内部構造は、地殻、マントル、核から構成されています。


近くは表層から5-40kmの範囲、マントルは表層から40kmから約2900kmの範囲です。



地球の表層から深さ2900km以上は、中心核という鉄とニッケルを主な成分とする金属でできています。



深さ2900kmから5150kmまでの部分は外核、5150kmから6360kmは内核です。


内核は固体、外核は溶けた液体になっています。


外核は電流を流しやすいといわれています。


そのため、電流が流れると磁界が発生し、それが地表まで届きます。



外核が磁界を発生させる理論はダイナモ理論といいます。



特に地球のコア部分で生じている特殊な発電の仕組みは、『自励ダイナモ』と呼ばれます。


地球が自転することにより、外核の液体が内部流動を起こし大規模な磁界を発生させているのです。



簡単にいうと、地球の中心に固体の核があって、その周りに液体の外核があり、地球の自転で、液体の外核が動くときに、電気が発生して、磁場が発生しているということです。



この磁場の方向が北を向いているため、方位磁針のN極（赤）も北を向くということです。









【最後に】


方位磁石が、北を向く理由は分かりましたでしょうか？


途中、小難しい内容がありましたが、地球の奥深くで、電気が発生しているということですね。


ただ、実際は、地球の内部をみたことがある人は居ないので、今回の内容が、絶対に正確というわけではありません。


今、一番有力と考えられている『ダイナモ理論』という、地球の内部で発電が行われている理論を基にした考え方です。


他に、地球自体が、磁石という説もあります。



ただ、方位磁針は、最初に北を指していた方向から少しずつズレてたり、地層を調べると、かつて、何度か北と南が入れ替わっていたという説もあるため、電気が内部で発生して、流れる方向が変わる可能性で説明がつく、ダイナモ理論が有力のようです。


はっきりしているのは、地球全体が磁場で覆われているということです。



真実は、若い賢い方々が見つけてくれると思います。



今回のブログは、以上です。





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