質問: 電磁石の仕組みについて 棒磁石にパチンコ玉を近づけるとパチンコが棒磁石に引き寄せられて最後には棒磁石にぶつかってとまります。 直径2cmくらいのパイプに電線をぐるぐる巻にして同じようなことをすると、パチンコ玉はパイプのなかに入っていくと、小学校の実験でやったのを覚えています。 が、その後、どうなるのでしょうか? 電磁石のまんなかにパチンコ玉がとどまるような気がしますが、まんなかが一番位置エネルギーが小さいからでしょうか。 それと、完全なトーラスの電磁石にのなかにパチンコ玉を置いた場合はどうなるのでしょうか。
回答: 電磁石の真ん中にとどまる(実際には、真ん中を中心とした振動をして、そのうち中心に落ち着く)で良いかと思います。理由は、中心部に球があるときが一番エネルギが低くなるからで良いかと思います。 理想的なトーラスの場合、パチンコ玉がどこにあってもエネルギーが変わらないので、パチンコ玉には力が作用しないでしょう。