磁場の方向から見たコイルの面積が増加するということは、bの見かけ上の長さが変化することにより起こりますね。それを上手くイメージできればわかると思います。図を載せておきますので、参考にしてください。
Physics
มัธยมปลาย
写真2枚目解説の丸囲み部分がわからないので教えて下さい！
次の文中の口を正しく埋めよ。
0
5
Ar
図のように,磁束密度 B[T]の一様な磁場の中で, 1回巻
d
しot
きの長方形のコイル ABCD (AB=a{m], BC=b [m]) を,
磁場の方向に重垂直で AD と BCの中点を通る中心軸 00'
のまわりに, 一定の角速度 o [rad/s] で 0側から見て時計
回りに回転させる。コイルの抵抗はR[Q] であり, その自
D
と
BL
B
9
b
0'
己インダクタンスは無視する。 ADが図のように磁場の方向と角度ωt[rad]
(0<otく)をなす位置にきたとき, コイルを貫く磁束はア][Wb] である。
2
このとき,ABと CD は速さ
イ] [m/s] で等速円運動をしており, 磁場に垂直な方向
には【ウ[m/s] の速さで動いているので, 磁場の方向から見たコイルの面積が増加す
る。それにつれて, コイルを貫く磁束が増加し, その変化率は エ】 [Wb/s] である。
カ[A]の誘導電流
したがって, コイルには大きさ オ][V] の誘導起電力が生じ,
が「キ]の向きに流れる。
(解説)
5脂 一様な磁場の中でコイルを一定の速さで回転させると, コイルには誘導起電力が
生じる。この誘導起電力はコイル内を貫く磁束の変化によって生じると考えるこ
とができ,レンツの法則に従う。 コイルの回転角は時間によって変化するので,
誘導起電力も時間によって変化する。
解説(ア) コイルを辺 AD側から見ると右図のようになる。
コイルを貫く磁束「ゆ%3DBS」より
ゆ=BxSsinot
=Babsinot[Wb]
V1
ot A<
B.
loti
(イ) 半径が-[m] の等速円運動とみなせるので, 等速
Ssin ot
円運動する物体の速さの式
「リ=ro」より
b.
リ=
= (m/s]
bo
2
7
(ウ) AB(CD) の磁場に垂直な方向の速度成分の大きさを0」[m/s] とする。
図より
b0
21=UCOS ot =
-cosot [m/s]
2
三
(エ) ABと CDは, それぞれ速さひっ[m/s] で磁場を垂直に横切るので, 磁場の方向
から見たコイルの面積の変化率 (単位時間当たりの面積の変化) は
AS
-=a0,x2=abwcosot [m?/s)
AS
よって, 磁束の変化率は
= B|
= Babwcosot [Wb/s]
At
4t
4の
(オ) コイルに生じる誘導起電力の式 「V=
-」 より
At
ニ
V=Babwcosot[Vju←
V
」より I=
Babo
(カ) オームの法則 「I%=
R
-cosot[A]
R
(キ) レンツの法則により, コイルを貫く磁束が増えるのを打ち消すような向きに, 誘
導電流が流れるので, A→ B→C→D→Aの向き。
L
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