磁気– 磁気の『なぜ？』 –

磁極の現れ方は、永久磁石・電磁石・磁化された鉄で異なります。残留磁化、コイル電流、誘導磁化という違いから、N極・S極が生まれ、残り、反転する条件を比較します。

磁性体は、引張・圧縮応力によって磁気弾性エネルギーや磁区の向きが変わるため、磁化しやすさも変化します。逆磁歪（Villari効果）、応力方向、磁歪定数、モーター鉄心や力センサーへの応用まで解説します。

磁石の同じ極どうしが反発するのは、互いの磁場が重なり、磁石が離れる向きに力を受けるためです。磁力線、距離、回転、吸引との違いから反発の仕組みを解説します。

同じ外部磁場でも、強磁性体・常磁性体・反磁性体では磁化の向きと大きさが違うため、物質自身が作る磁場の加わり方が変わり、磁力線の分布も変化します。

一定の直流では電流の向きと大きさがほぼ一定なので磁場もほぼ一定です。交流では電流の瞬時値と向きが周期的に変わるため、磁場も強弱を繰り返しながら反転します。

磁性体は、磁場への応答の仕方によって強磁性・常磁性・反磁性などに分けられます。磁区、磁化、永久磁石、鉄心、記録・センサー材料まで、磁性体が重要な理由を解説します。

電磁石の鉄心は、直流・交流・高周波で求められる性質が違うため材料を使い分けます。軟鉄、積層電磁鋼板、フェライトの違いを、透磁率・飽和・残留磁化・ヒステリシス損失・渦電流損失から解説します。

同じ磁性体でも、細長い棒では長手方向、薄い板では面内方向が磁化しやすくなります。これは形状によって反磁場の強さが方向ごとに変わり、形状磁気異方性が生じるためです。

磁化はなぜ重要なのでしょうか。磁区がそろう仕組みから、永久磁石、モーター、磁気記録、磁気メモリ、センサーで磁化を作る・保つ・変える・読む意味まで解説します。

磁気シールドはなぜ重要なのでしょうか。高透磁率材料で磁束を迂回させる仕組みから、MEG、MRI、精密センサー、能動シールドへの応用まで初心者向けに解説します。