電気と磁石

U字型の磁石とコイルが組み合わさった装置で、電気と磁気と力の関係を学ぶ。

展示では、磁石による磁界（磁気が及ぶ空間）の中でコイルを動かすとコイルに電気が流れることがわかります。これを電磁誘導と言います。電磁誘導はコイルの輪の中で磁界が変化しているときに起こるため、コイルの動きが止まると電流も止まります。
逆にコイルに電流を流すと、発生した磁界と永久磁石の磁界がお互いに影響し合って力が生まれることで、コイルが動きます。このように電流が流れて発生した磁界によって生じる力を電磁力と言います。

電気と磁石（磁気）の関係は、19世紀のイギリスの物理学者ジェームズ・マクスウェルによって理論的にまとめられました。マクスウェルは、電気の変化で磁気が生まれること（アンペールの法則）や磁気の変化で電気が生まれること（ファラデーの法則）に加えて、１種類の電荷（正あるいは負の電気を持ったもの）の力は放射線状に直線的に広がることや磁気の力がループ状につながっていること（ガウスの法則）を合わせて「マクスウェルの方程式」としてまとめました。これにより、電気と磁気が一体となって伝わる電磁波の存在を1864年に予言し、さらに光がその一種であることを示しました。私たちが遠くの人とコミュニケーションをとったりするときや、情報をやりとりするときに欠かせない電磁波は、電気と磁石（磁気）の関係が元になっているのです。