電磁誘導の法則 関連問題
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コイルを貫く磁界に変化を与えると起電力が発生する。この現象を電磁誘導と言う。
N回巻かれたコイルを貫く磁束をΦとすると、コイルに発生する起電力Vは、
これをファラデーの電磁誘導の法則と言う。また発生する起電力を誘導起電力、この起電力により流れる電流を誘導電流と言う。
電流が流れている回路のスイッチを閉じたり開いたりすると、そばに置かれている磁針がそのたびに振れます。このことから、ファラデーは電磁誘導を発見しました。
磁界の中で変化を与えようとすると、もとの状態を維持しようとする方向に反応が起きます(レンツの法則を参照)。電磁誘導では、変化を妨げる向きに、磁束の変化の割合に比例した起電力が発生します。
この起電力は、導線がリング上に巻かれていれば、巻かれた回数にも比例します。
以上より、N回巻かれたコイルを貫く磁束をΦとして、コイルに発生する起電力Vは、
この起電力をとくに、誘導起電力と言います。また、誘導起電力により回路に電流が流れるとき、電流をとくに誘導電流と言います。
例 コの字型回路で、一端を導線で接続され、平行に置かれた2本のレールの間隔をl，導体棒が2本のレールに垂直になるようにまたがって速さvですべるとし、導体棒の時刻
における位置が
となるようにレールに沿ってx軸をとります。また、2本のレールの間には、2本のレールを含む平面に垂直上向きに、磁束密度の大きさがBの磁界がかけられているとします。
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(−は、レンツの法則を意味しています)