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解決済みの質問

誘導起電力について質問があります

レールの上を導体棒が動くことによって生じる誘導起電力は
ローレンツ力と電場からの力の釣り合いで説明がつきますよね?
では単なるコイル内部を貫く磁束の変化による誘導起電力
もローレンツ力で説明がつくのですか?
そもそも誘導起電力はローレンツ力が原因なのですか?

投稿日時 - 2013-09-05 21:13:54

QNo.8251173

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

電荷に加わる大元の力の源が磁場か電場かは関係ありません。
電荷が力を受け分極が発生すれば、電場と電位差は発生します。

レンツの法則で導体棒のケースが説明できるのは、
積分形式では、積分領域が運動することを
許しているからです。これにより、レンツの法則はローレンツ力
を含むことになります。

「参考」
http://homepage2.nifty.com/eman/electromag/induction.html

投稿日時 - 2013-09-06 15:17:22

お礼

導体棒が運動するからローレンツ力で説明ができる
ということですね
納得しました
ありがとうございます

投稿日時 - 2013-09-06 21:35:20

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回答(4)

ANo.3

#1です。
導体が磁界を横切ることによる誘導起電力はV=-dφ/dtと言う具合に、その導体の速度に比例するのです(ファラデー電磁誘導の法則)。
レール上を導体がゆっくりと動くときと、高速で動くときとは誘導起電力の大きさが違ってきます。

一方ローレンツ力ですが、これは導体の中を高速で流れる電流が直角方向に受ける力(フレミング左手の法則)ですので、これがために電場が生じるなんてことはありえません(高周波電流の表皮効果なんかは別として、導体内では電位は変わりません。これは電磁気学での常識です)。

で、誘導起電力はあくまでも起電力(電圧)であって、ローレンツ力が相手にする電流ではありません。

投稿日時 - 2013-09-06 11:27:22

ANo.2

回路運動(変形)にレンツの法則(拡張解釈して)に適用すると、ローレンツ力が求まります。
しかしその逆は当然無理です。前者は回路運動を必然としていないが、後者は必然だからです。

すなわち、純粋?に時間変化分が両者で異なることになると思います。

投稿日時 - 2013-09-06 08:59:41

ANo.1

>レールの上を導体棒が動くことによって生じる誘導起電力はローレンツ力と電場からの力の釣り合いで説明がつきますよね?
●おっしゃっている意味がよく判りません。
ローレンツ力とは、磁場のなかで電流が受ける力です。この場合の電流は外部から供給する電流であって、誘導起電力とは別物です。

>では単なるコイル内部を貫く磁束の変化による誘導起電力もローレンツ力で説明がつくのですか?
●誘導起電力とローレンツ力とは別の事象です。

>そもそも誘導起電力はローレンツ力が原因なのですか?
●違います。

投稿日時 - 2013-09-05 23:09:59

補足

導体棒がレールの上を動くことで生じる誘導起電力Blv
を導体棒の移動によって生じるローレンツ力evBと
ローレンツ力で電子が偏ることにより生じる電場からの力eE
がつり合うのでE=vBから誘導起電力がBlvになるという
説明もあるのですが…

投稿日時 - 2013-09-06 00:19:34

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