Question

みや

（3）について誘導起電力がなぜこの向きかわかりません。
とくにV2に関してよろしくお願いします！

(4) しばらくすると,PQ は等速度で落下するようにな
は
P 0
→0, 2
464 ◆直線電流がつくる磁場中を運動する正方形コイル 図のように,真空中で、
無限に長い導線AにI[A]の一定な直線電流が流れている。1辺の長さ a[m]の正方
形コイル PQRS の面がA と同一平面上に置かれ, A に垂直な向きに v[m/s]の一定
の速さで動いている。Aと辺PSの距離がr[m]になったときについて次の問いに答
えよ。真空の透磁率を Ho[N/A°]とし, A と辺PS はつねに平行であるとする。
(1) 辺PSの位置における磁場の強さと,辺PS に生じる誘導
起電力の大きさを求めよ。
(2) 辺QR に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。
(3) コイル PQRS に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。
(4)定性 コイル PQRS に流れる誘導電流の向きを答えよ。
P
0=D8 e 20
S -R
-U
A-rー
→2
Om 中の婚 (
T 密東 き向士 (玉川大改)
*465
平行レール上を運動する導線 鉛直上向きで磁束 0点 4BQ
Q

発展 465
(3) PQ, SR 内の自由電子は設問の図の下向き(P→S またはQ-→R の
向き)にローレンツ力を受けるが, この力で PQ間, SR 間に自由電子 o状
の偏りは生じず, 辺PQ, SR の両端に誘導起電力は生じない。
一方,辺PS, QR に生じる誘導起電力を電池で置
き換えると右の図b°のようになる。
(1),(2)の結果から, コイル PQRS に生じる誘導起
電力の大きさ V[V]は,
を大の代
PVi>V2 Q
1ag
2補足 設問文にも図b
にも明示されていないが,
コイルは電気抵抗をもっ
Vi
V2
S/ R
て換誘導電流の向き
ている。
V=Vi-V=ムolva ( 1
2元
「1
r+al
r
図b
Fem)
Holva?
2ァr(r+a) (V]
alva
2r(r+a) V
(4) Vi> Va から,(3)の図bのように, 誘導電流の向きは時計まわり (P
→Q→R→S の向き)である。答時計まわり(P→Q→R→S の向き)
ニ
ALE
ィー

物理 磁場