この単元のつまずきポイント
電流と磁界と力の3つの向きが登場すると、指の割り当てが混乱する。特に電流の向きが逆になった瞬間に反射的に指を組み替えられず、テストで符号ミスを繰り返しやすい。
このテーマで実際に生成した教材
下の枠内が、まなびAIがこのテーマで実際に生成した教材です。読み解きにくい学習指導要領は、デジタル庁が推進する国産AI「源内」の一部である法令検索AI「Lawsy」の技術で検索・参照し、約30秒で出力されました。
物理の「電気と磁気」の分野では、電流と磁界、そしてそれらが及ぼし合う力について学びます。特に重要なのが「右ねじの法則」と「フレミング左手の法則」です。この二つの法則は、どちらも電流と磁界の向きに関わるものですが、それぞれ異なる現象を説明するために使われます。
1. 右ねじの法則
どのようなときに使うか
右ねじの法則は、電流が流れることによって発生する磁界の向きを調べるときに使います。つまり、「電流が原因で磁界が生じる」という関係を扱います。
法則の内容
電流が流れる導線を右手の親指で指し、残りの指を軽く握ります。このとき、親指の向きが電流の向き、指の向きが磁界の向きを示します。
- 直線電流の場合: 親指を電流の向きに合わせると、残りの指が電流の周りにできる同心円状の磁界の向きを示します。
- コイル(ソレノイド)の場合: 導線を巻いたコイルを右手で握り、指の向きを電流の向き(コイルを巻く向き)に合わせると、親指がコイル内部に発生する磁界(N極の向き)を示します。
2. フレミング左手の法則
どのようなときに使うか
フレミング左手の法則は、磁界中に置かれた電流が受ける力の向きを調べるときに使います。つまり、「既存の磁界と電流が原因で力が生じる」という関係を扱います。
法則の内容
左手の親指、人差し指、中指をそれぞれ互いに直角になるように開きます。このとき、それぞれの指が以下の物理量の向きを示します。
- 親指 (Force): 力の向き (F)
- 人差し指 (Magnetic field): 磁界の向き (B) → N極からS極へ向かう向き
- 中指 (Current): 電流の向き (I) → 電流の正の向き
頭文字をとって「FBI」と覚えると良いでしょう。
3. 二つの法則の使い分けのポイント
最も重要な使い分けのポイントは、何が原因で何が生じるかという因果関係です。
- 右ねじの法則: 電流が流れることで磁界が「発生する」向きを調べる。
* 例: 導線の周りに方位磁針を置いたとき、方位磁針がどちらを向くか。
- フレミング左手の法則: 既存の磁界中で電流が流れるときに、その電流が「受ける力」の向きを調べる。
* 例: モーターが回転する向き、電磁力によって導線が動く向き。
確認問題
第1問
下図のように、上から下へ電流が流れる直線導線があります。この導線の東側に発生する磁界の向きとして最も適切なものはどれでしょう。
↑ 電流
|
O (導線)
|
↓
N
W + E
S
(A) 北向き
(B) 南向き
(C) 東向き
(D) 西向き
正解: (A) 北向き
解説:
この問題は、電流によって発生する磁界の向きを問うているため、「右ねじの法則」を使います。右手の親指を電流の向き(下向き)に合わせ、導線を握るように指を曲げます。導線の東側(手前側)では、指が北を向きます。したがって、磁界の向きは北向きになります。
第2問
N極とS極の間にある磁界の中に、電流が奥から手前へ流れる導線が置かれています。この導線が受ける力の向きとして最も適切なものはどれでしょう。
N極 ---------> 磁界の向き
| |
| O (導線) <--- 電流の向き (奥から手前)
| |
S極 <---------
(A) 上向き
(B) 下向き
(C) N極からS極へ向かう向き
(D) S極からN極へ向かう向き
正解: (A) 上向き
解説:
この問題は、磁界中の電流が受ける力の向きを問うているため、「フレミング左手の法則」を使います。左手の指を以下のように合わせます。
- 人差し指(磁界B): N極からS極へ(図の右向き)
- 中指(電流I): 奥から手前へ(図の手前向き)
このとき、親指(力F)は上を向きます。したがって、導線が受ける力の向きは上向きになります。
第3問
直流モーターの原理を説明する際に、主に用いられる法則は次のうちどちらでしょう。
(A) 右ねじの法則
(B) フレミング左手の法則
(C) ファラデーの電磁誘導の法則
(D) オームの法則
正解: (B) フレミング左手の法則
解説:
直流モーターは、磁界中に置かれたコイルに電流を流すことで、コイルが回転する(力を受ける)現象を利用しています。これは「磁界中の電流が受ける力」に関する現象であるため、フレミング左手の法則が直接的にその原理を説明します。
- (A) 右ねじの法則は電流が作る磁界の向きを説明します。
- (C) ファラデーの電磁誘導の法則は、磁界の変化によって電流(誘導電流)が発生する現象を説明します(発電機の原理など)。
- (D) オームの法則は、電圧・電流・抵抗の関係を説明するものです。
編集・参照情報
- 編集・運営: かわさき楽AIサポート(株式会社スマイルファクトリー)
- 作成方法: 学習指導要領データを検索し、AI生成教材を編集して掲載
- 参照範囲: 第5節 理 科 > 第3 物 理 > 2 内 容 > (3) 電気と磁気 > ア 電気や磁気について,日常生活や社会と関連付けて,次のことを理解するとともに,それらの観察,実験などに関する技能を身に付けること。 > (イ) 電流と磁界
- 公開日: 2026年7月4日
この教材の使い方
保護者の方は、まずお子さんに「この問題は磁界を求めるのか、力を求めるのか」を声に出して言わせてから解き始めるよう促してください。判定を口にする習慣がつくと、右ねじとフレミングの取り違えがぐっと減り、単元全体の理解が安定します。
塾講師の方は、導入時に「原因と結果」の対応表を板書し、電流→磁界なら右ねじ、磁界+電流→力ならフレミング、と生徒に復唱させる進め方が効果的です。手の形を実際につくらせながら確認すると、テスト本番でも迷いが消えます。
生徒本人が復習に使う場合は、教材内の直線電流・コイル・力の3パターンを1問ずつノートに図示し、「FBI」の頭文字と右手・左手のどちらを使ったかを書き添えてください。手順を言語化することで、応用問題での判断スピードが上がります。
よくある質問
右ねじの法則とフレミング左手の法則は、学習指導要領のどの単元で扱われますか?
高校物理の「電気と磁気」分野で扱われる内容です。電流と磁界の関係、磁界中の電流が受ける力を理解する重要単元となります。詳しい進度は学校の先生にご確認ください。
子どもが二つの法則を混同してしまいます。どこでつまずきやすいですか?
「何が原因で何が生じるか」の因果関係が曖昧になると混同しがちです。右ねじは電流→磁界、フレミングは磁界と電流→力、と目的を分けて確認するようご家庭の判断で声かけしてみてください。
家庭でどのように復習を進めればよいですか?
右手・左手を実際に動かし、親指と他の指が示す向きを口に出して確認する練習が有効です。「FBI」の語呂も活用できますが、定着度に応じてご家庭の判断で問題演習と組み合わせてください。