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解決済みの質問

誘導起電力の符号

初歩の質問です。
(1)教科書にある定義:
1巻きのコイルを貫く磁束が時間⊿tの間に⊿Φだけ変化するとき、コイルに生じる誘導起電力Vは
V = - N⊿Φ / ⊿t
教科書にある問題:
断面積1.0×10^-2、巻き数2.0×10^3回のコイルがある。このコイルの断面を垂直に貫く磁場の磁束密度が0.20s間に一定の割合で5.0T増加した。コイルに生じる誘導起電力の大きさはいくらか。回答:5.0×10^2V
となっています。定義から計算すると -5.0×10^2Vにならないのでしょうか。

投稿日時 - 2015-08-18 12:41:02

QNo.9032320

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

「コイルに生じる誘導起電力の『大きさ』」なので、答えは絶対値を取って表記することになると思います。

投稿日時 - 2015-08-18 16:15:12

お礼

foobar さま

明快なコメント有難うございます。
ベクトルと同じ発想ですね。

投稿日時 - 2015-08-19 21:21:39

ANo.1

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回答(3)

ANo.3

 乾電池の電圧は、物理学的には負極を基準にすれば「プラス1.5ボルト」、正極を基準にすれば「マイナス1.5ボルト」ですが、「この乾電池の電圧は何ボルトか」と聞かれて「マイナス1.5ボルトです」と答える人はいないでしょう。

 ふつう、ものの大きさは「絶対値」で表現します。
 何かを基準に、「方向」を示す必要があるときには、「基準」に対して「プラス」か「マイナス」かを示す必要があります。

 ご質問の場合は、「コイルに生じる誘導起電力の大きさはいくらか」で、方向は問題に開いていないので、「絶対値」でよいと思います。逆に、もし「マイナス」で答えるなら、「何を基準にして」を付け加える必要があるでしょう。

投稿日時 - 2015-08-19 10:18:40

ANo.2

コイルが開いているなら、誘導起電力による電流が流れませんが、リングのようにショートしていると電流が流れます。電流の方向は、磁束の変化を妨げる方向です。
「妨げる方向」から、V = - N⊿Φ / ⊿t のように「-」符号がついたものと考えます。

電流と電圧の方向はつぎのように説明できます。コイルはショートしてあるものとします。
コイルの面が水平になるように置いてコイルの下から磁石のN極を近づけると、コイルを貫く磁束(下から上向き)が増加します。すると、コイルに(上から見て)時計回りの電流が流れ、右ねじの法則により上から下向きの磁束を発生させ、磁束の変化を妨げようとします。
コイルを一カ所で切断し、切断した両端の電圧がどうなっているか考えると、右端がプラス、左端がマイナスになるのではないでしょうか?

素人考えです。

投稿日時 - 2015-08-19 01:15:53

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