フレミングの右手と左手の法則の違い
フレミング左手の法則の電磁力と応用
フレミングの左手の法則は、磁界中に置かれた導体に電流が流れた時に発生する電磁力の方向を求める法則である 。この法則では、左手の指の配置が重要な意味を持つ。中指は電流の方向、人差し指は磁界の方向、親指は電磁力の方向を示し、この関係は中指から順に「電・磁・力」として覚えられる 。
参考）フレミングの右手の法則と左手の法則の『違い』と『覚え方』！
電磁力の大きさは、電流値I、磁束密度B、導体の長さℓを用いてF=IBℓという式で表される 。ここで重要なのは、電流と磁界が垂直に交わる場合にこの公式が適用されることである。磁束密度Bは周囲の物質の透磁率も加味した上での磁気力を表し、単位はテスラ（T）で示される 。
この法則はモーター（電動機）の原理として実際に活用されている 。モーターでは、電流を流したコイルが磁界中で力を受けて回転する。カーボンブラシと整流子の仕組みにより、コイルの回転に合わせて電流の方向を切り替え、一定方向への回転を維持している 。
参考）発電機の仕組み
フレミング右手の法則と電磁誘導現象
フレミングの右手の法則は、磁界中で導体が移動した時に導体内に発生する誘導起電力の方向を決定する法則である 。右手の中指は誘導起電力（電流）の方向、人差し指は磁界の方向、親指は導体の移動方向を表している。この現象は電磁誘導と呼ばれ、ファラデーの電磁誘導の法則に基づいている 。
参考）フレミングの法則
誘導起電力の大きさは、導体の移動速度v、磁束密度B、導体の長さℓを用いてe=vBℓで表される 。これは発電機の基本原理となっており、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する過程で重要な役割を果たしている 。
発電機では、外力によってコイルを磁界中で回転させることで誘導起電力を発生させる 。手回し発電機のようなシンプルな装置から、大規模な発電所まで、この原理が広く応用されている 。電磁誘導現象により発生した電流は、もとの磁束の変化を妨げる方向に流れるというレンツの法則にも従っている 。
参考）https://www.tdk.com/ja/tech-mag/knowledge/163
フレミング法則における磁束密度と磁界の関係
フレミングの法則を正しく理解するためには、磁界と磁束密度の違いを把握することが重要である。磁界H（単位：A/m）は磁気力の強さを表すのに対し、磁束密度B（単位：テスラ）は周囲の物質の透磁率μを考慮した値で、B=μHの関係がある 。
磁束密度の概念は、フレミングの法則における力の計算において特に重要である。電磁力の公式F=IBℓにおけるBは磁束密度を表し、この値により実際に導体に働く力の大きさが決まる。真空中では透磁率μ₀が使用され、磁束密度はμ₀Hとなる 。
磁力線の方向は常にN極からS極へ向かい、フレミングの法則ではこの磁力線の方向を人差し指で表現する 。磁界の強さや方向が変化すると、それに応じて電磁力や誘導起電力の大きさや方向も変化するため、正確な磁界の理解が不可欠である。
フレミング法則の覚え方と実用的な記憶法
フレミングの法則には複数の効果的な覚え方が存在する。最も一般的なのは「電磁力」という言葉を使った記憶法で、中指（電流）、人差し指（磁界）、親指（力）の順に「電・磁・力」と覚える方法である 。
参考）フレミングの左手の法則・覚え方と使い方がイラストですぐ分かる…
もう一つの人気のある覚え方は「FBI」記憶法で、親指から順に「F（Force：力）」「B（磁束密度）」「I（電流）」と覚える方法である 。ただし、この方法は親指から始まるため、「電磁力」記憶法との混同に注意が必要である。
左手と右手の使い分けについては、「電流が流れているときは左手、導体が動いているときは右手」という基本原則を覚えることが重要である 。また、「モーターは左手、発電機は右手」という覚え方も実用的である 。日本語では「右（みぎ）が誘導起電力（ゆうどうきでんりょく）」、英語では「Right（右）がGenerator（発電機）」という語呂合わせも活用できる 。
フレミング法則を応用したモーターと発電機の動作原理
フレミングの法則は、現代社会で広く使われているモーターと発電機の動作原理の基礎となっている。DCモーターでは、コイルに電流を流すことで磁界中で電磁力が発生し、この力により回転運動が生まれる 。重要なのは、コイルが180度回転するたびに電流の方向を切り替える整流の仕組みである。
参考）カーボンブラシの役割① 「整流用」について、ご紹介します。 …
整流子とカーボンブラシの組み合わせにより、コイルの回転に同期して電流の向きが切り替わり、常に同じ方向への回転力が維持される 。カーボンブラシは「自己潤滑性・耐摩耗性・電気伝導性」に優れているため、摺動しながらの通電に最適な材料として選ばれている 。
参考）株式会社明和製作所
一方、発電機では機械的な回転運動により磁界中でコイルが移動し、フレミングの右手の法則に従って誘導起電力が発生する 。電気自動車では、この原理を応用してモーターと発電機の両方の機能を一つの装置で実現している。下り坂や制動時には発電機として動作し、バッテリーを充電する回生ブレーキシステムが活用されている 。
参考）https://www.chiikiedc.nagasaki-u.ac.jp/wp-content/uploads/2022/03/juniordoctor-4.pdf