Question

(*´ω`*)

電流は「点Oから円形導線に向かう向き」に流れていると解説に書いてあります。なぜその向きだと分かるのか、根拠を教えてください。

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Answer 1

✨ Jawaban Terbaik ✨

ゲスト

誘導起電力がその向きだからです。

導体棒が円運動をしてて速度ベクトルの方向が分からない、のかと見受けられます。
しかし十分微小な時間Δt の間の運動を考えると、磁束を横切る方向から速度ベクトルの方向は分かるはずです。

(*´ω`*)

すみません、速度ベクトルの方向は円の接線方向で合っていますか？でもそこからなぜ誘導起電力の向きが分かるのでしょうか😅左手の法則ではないですか？

ゲスト

左手の法則はフレミングですよ！F=I×Blで電流に磁場から働く力の方向をしめします。

誘導電圧の向きは
右手系で親指方向v,人差し指方向Bとした時の中指方向です。

(*´ω`*)

えっと何度もすみません、電流の向きって誘導起電力、誘導電圧の向きなのですか？なぜ同じなのでしょう？

ゲスト

事象の順序として
1.導体棒が磁界を横切る
2.誘導起電力が発生
3.この起電力により電流が流れる

です。なので起電力と電流の向きは同じになります。

(*´ω`*)

ありがとうございます。
「誘導電圧の向きは
右手系で親指方向v,人差し指方向Bとした時の中指方向です。」
の根拠ってありますか？

ゲスト

ローレンツ力のはたらきに拠ります。
導体棒が動くと共にその中の自由電子ごと運動します。これは磁場中の負の電荷をもつ粒子の運動を考えるのと同等です。
この問題で言うとωと同じ方向に、負の電荷を蓄えた電子が円形導線から点Oに向かう方向のローレンツ力を受けて移動します。この時、自由電子の動きと逆方向に起電力が発生したと見なせるのです。

「誘導起電力」なんて言葉で言うから別のもののように思ってしまうだけで、ただのローレンツ力なのです。
(ちなみにフレミング(磁場中の導線に掛る力)についても同じくローレンツ力で説明できます)

なぜローレンツ力の方向が…という質問には答えられません…自然の摂理としか…

(*´ω`*)

理解できました
ありがとうございました