268 VI章 磁気
基本例題74 磁場中を回転する導体棒
図のように,鉛直下向きに磁束密度B[T]の一様な磁場
中で,長さ α[m]の導体棒OP を, Oを中心として水平面
内で回転させる。棒 OPの角速度は [rad/s]である。
(1) 点OとPのどちらの電位が高いか。
(2) OP間の誘導起電力の大きさはいくらか。
指針 ローレンツ力を受けて移動する電子
の向きから、電位の高低を考える。また, 微小時
間4tの間に,棒OP が描く面積を ⊿S とすると,
磁束の変化は, ⊿Φ=B×⊿S と表される。
解説 (1) 棒 OP中の電子が受けるロー
レンツ力は, フレミングの左手の法則から, 0
→Pの向きである。電子はP側に集まるので,
Pが低電位,0が高電位となる。
(2) 図のような回路 OPQO を考えると, 微小時
4S = na² x
B [T]
=
wat
2π
a²w4t
2
回転軸
間 ⊿t の間の、棒 OPの回転角は w⊿t なので、
面積の増加 ⊿Sは,
基本問題 528
0a〔m〕
4t
P
@4t
[m²]
誘導起電力の大きさを Vとすると,
v=|-2|=|Bas
V
BAS Ba'w
2
w [rad/s]
4S P'
a
-[V]
P
Q