これらの技術に用いられた“磁場”や“磁石”についての、基本的なことを知っておきたい。
なぜ磁界の中で磁石が力をうけるのか 014/7/9
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――磁石の帆で船は進むか
磁石が別の磁石や鉄片を吸いつけようとすることを諸兄も幼少の頃から体験してご存知だろう。
その力がどのように生じているのかは、未だに謎である。謎は謎として解明されるのを待つだけだが、分かっている事実は1つの磁極がそれとは異種の磁極を引き付けることである。つまり、陽と陰の2種がある。異種同士が引き合い、同種同士は斥け合うという事実だ。なぜ磁石が力を受けるのか?という疑問とは、謎の解明は別として、次のことだ。
磁石は常にN,S極の2極を、同時にでなければ持たず、片方だけが存在することは、人が知る限り絶対にない。その理由は磁場の成因にある、と小生は見ている。それはさておいて、磁石が2種からなるとすれば、磁界の中にある磁石も、必ず2種をペアで持つにもかかわらず、なぜ消しあうこともなく引力(斥力)が生じるかということだ。 片方が引かれるなら、必ず他方は退けられる。両方の力が等しいなら、磁石には力は生じないはずではないか?という疑問だ。
なるほど磁針は片方が北極を向けば他方は反対の力を受けて反対向きになろうとして、その向きに回転する。
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この事実はたしかに異極は引き合い同極は反発することを認識させる。しかし諸君、磁針でも棒磁石でも発泡スチロールに貼り付けて水に浮かべてみたまえ、磁石でもって船は北へ進むだろうか?
地 磁
気
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実際には回転はしても進むことはない。つまり、全体はどちらへも進み始めることはしないのだ。地磁気は巨大なものであるため、磁石船の周りでほとんど一様であって、船のN極もS極も、等しい力しか受けないからである。地磁気が一様であるということは地磁気の強さがその近辺でどこも等しい――勾配がない――ということを意味している。
――磁石が引かれる(押される)理由
磁源Mがつくる磁場が磁極A,Bに及ぼす力が、磁源から磁極までの距離Rに伴って
∝1/R2 (距離の2乗に逆比例)
となるかは明言できない。なぜなら、磁源からの磁力線がきれいな放射状――例えば質量のつくる重力場のような――であるならその距離を半径とする球面積に逆比例すると考えることは理に適うが、実際の磁力線は半割りリンゴの芯のように偏在している。それを近似的に放射線と見るとき、近似的にR2の逆比になると見て大きな間違いはないかもしれない。
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