じしゃくと電気 ── 金属なら何でもつく、わけではない

磁石につくもの・つかないもの

まず、いろいろなものを磁石に近づけて調べます。

結論はこうです。磁石につくのは鉄だけ。

金属でも、アルミニウムや銅にはつきません。「金属だからつく」は間違いです。

子どもが驚くのが1円玉と10円玉です。お金は金属なのに、磁石につかない。実際にやってみると、はっきり分かります。

（正確にはニッケルやコバルトも磁石につきますが、3年生では「鉄」と覚えておけば十分です。）

磁石の力は、はなれていてもはたらく

磁石には、ほかの力にはない特徴があります。

さわっていなくても力がはたらくのです。これは不思議なことです。

2年生の生活科で作った「じしゃくめいろ」や「魚つりゲーム」は、この性質を使っていました。3年生では、それを実験で確かめます。

そして、はなれるほど力が弱くなることも分かります。近づけると急に「パチッ」とくっつくのは、近いほど力が強いからです。

さらに、間にはさむものの種類でも変わります。紙やプラスチックは磁石の力を通しますが、鉄板は通しません（鉄が磁石の力を吸い取ってしまうため）。

N極とS極

磁石には2つの極（きょく）があります。

そして、極どうしには次のきまりがあります。

ちがう極どうしは引き合い、同じ極どうしは反発する。

この「しりぞけ合う」が、子どもにとって面白い現象です。近づけようとしても、見えない力に押し返される。実際にやってみないと信じられない感覚です。

そして、大事な事実があります。磁石を半分に切っても、N極だけの磁石にはなりません。切ったところに新しくN極とS極ができて、小さい磁石が2つになります。

3年生でこの実験はしませんが、「磁石には必ず両方の極がある」ことは知っておくとよいでしょう。

電気を通すもの・通さないもの

次は電気です。豆電球と乾電池をつないだ回路の途中に、いろいろなものをはさんで調べます。

結論は、電気を通すのは金属です。

ここで、磁石との違いがはっきりします。

アルミホイルと10円玉が、この違いを示す絶好の例です。磁石にはつかないのに、電気は通す。

この表を作ると、2つの性質は別のものだと目で分かります。混同しやすいところなので、表で整理するのが効果的です。

回路のきまり

豆電球が光るためには、電気の通り道が輪になっている必要があります。これを回路といいます。

1か所でも切れていたら、電気は流れません。これが回路のいちばん大事なきまりです。

豆電球がつかないとき、原因はだいたい次のどれかです。

• どこかが外れている　しっかりつなぐ
• 豆電球がゆるい　しっかりねじこむ
• 電池の向きが逆　＋と－を確認
• 電池が切れている　新しいものと交換
• 豆電球が切れている　中のフィラメントを見る
• ビニールの上からつないでいる　導線の皮をむく

最後の「ビニールの上から」は、よくある失敗です。導線の外側のビニールは電気を通しません。中の金属線を出してつなぐ必要があります。

そして、なぜビニールで包んであるのでしょうか。電気がほかへ流れないようにするためです。むき出しの線どうしが触れると、危険です。

身のまわりで使われている

磁石と電気は、生活のあちこちで使われています。

磁石が使われているもの

とくにリニアモーターカーは、「同じ極どうしがしりぞけ合う」性質をそのまま使っています。車体を浮かせることで、レールとの摩擦をなくし、高速で走れるのです。

電気が使われているもの

こちらは数えきれません。照明、テレビ、冷蔵庫、エアコン、スマートフォン。電気なしの生活は考えられません。

そして、電気製品には必ず回路があります。スイッチを入れると回路がつながり、切ると回路が切れる。スイッチとは、回路をつないだり切ったりする道具なのです。

豆電球の実験で「1か所でも切れていたら光らない」と学びました。スイッチは、その性質を利用しています。

4年生では、電池を2個使った直列つなぎ・並列つなぎを学びます。5年生では、電気と磁石を組み合わせた電磁石へ。3年生のこの単元が、その出発点です。

つまずきやすいところ

その1　「金属＝磁石につく」と思う

いちばん多い誤解です。
アルミホイルと10円玉で実験すると、一発で解消します。「金属なのにつかない!」という驚きが、記憶に残ります。

その2　磁石と電気を混同する

「磁石につくものは電気を通す」と思ってしまう。
表を作って比べる。アルミホイルの行を見れば、違いがはっきりします。

その3　回路が輪になっていない

電池の＋から豆電球へつないだだけで、－に戻していない。
指でたどってみる。＋から出て、豆電球を通って、－に戻る。1周できるか確認します。

やってみよう