その他と物理学 へ戻る「 スマートマックス ビルドスターター23ピース 」は、 ベルギー発のおもちゃです。 15本のカラー棒と８個の接続ボールからなります。 カラー棒をくっつけて構造物を作る玩具です。
カラー棒の両端には、 両端が同じ極になるよう磁石が組み込んであります。 両端がＮ極になっているカラー棒の色は、 男子系色の 緑、 青、 紫、 白 で、 両端がＳ極になっているカラー棒の色は、 女子系色の 赤、 オレンジ、 黄色、 ピンク です。 男子系色のカラー棒の端は女子系色カラー棒の端にくっつけることができますが、 男子系色のカラー棒の端同士はくっつけることはできません。
しかし、 男子系色のカラー棒と男子系色カラー棒との間に接続ボールを入れると２つのカラー棒の端をくっつけることができます。 接続ボールは鉄を内蔵しています。 １ つの接続ボールに全てのカラー棒の端を同時にくっつけることもできます。
では、 ここで問題です。 磁石の同じ極どうしは反発しますが、 間に鉄板を入れるとくっつくようになります。 何故でしょう？
Ｓ極とＳ極の間に挟まっている鉄板は、 Ｎ極とＳ極がくっついている間に挟まっている紙とは異なります。 後者は紙を貫通して２つの極の間で磁力が作用しているのに対して、 前者は磁石に近い鉄の一部分と磁石との間に磁力が作用していて、 そういうところが２か所あるということです。 磁石に対して磁力を作用している鉄の一部分は磁石になっています。
このように、 鉄の一部分が磁石になることのモデルは「 磁区 」と言われています。 物質の構成元素や周囲の磁気環境によってどれだけの磁区がどんな方向の磁石になるのかが変わってきます。
磁性を持つ物は構成する原子の向きが揃っています。 一方、 磁性を持たない物は原子の向きがバラバラです。
比較的弱い磁場の中に置くと、 原子が同じ方向を向いて、 磁場の方向と同じ磁場を創造するするような磁性を持つものに変化する物質を「 強磁性体 」と言います。 磁石にくっつく鉄がその代表です。 一方、 物質の中には、 強力な磁場の中に置くと、 原子が同じ方向を向いて、 磁場の方向と反対の磁場を創造するするような磁性を持つものに変化して強力磁石に反発するようになるものもあります。 水がその代表で、 そのような物質は「 反磁性体 」と言われます。