レールと抵抗，及び導体棒で囲まれた部分が閉回路です．この部分の面積が大きくなることで，増加する磁束を打ち消すように誘導電流が発生します．導体棒に起電力が生じますが，導体棒全体で発電をするので，導体棒から電流が出てくる部分が電位の高い方です．導体棒中の電流の流れに注目して，電位の高い方を判断しないようにしてください．
レール上の導体棒を磁場中で移動させる問題を解くと，発電するための仕事と消費電力の関係が理解できます．電磁誘導の代表的な例として大学入試にもよく出題されるので，しっかり演習しておきましょう．また，ここで得られる $V=vbl$ は，電磁誘導に関する問題を考えるときに非常に有用な式です．この式を問題の設定に合わせて使いこなせるようになりましょう．
レール上の導体棒を磁場中で移動させる問題のバリエーションとしては，例題のようにレールを斜めにしたり，鉛直方向にしたりするものや，導体棒を移動させる動力としておもり(重力)を利用するもの，レールを2本にするものなどがあります．
ローレンツ力は，導体棒とともに運動する観測者から見ると電場から受ける力と見分けがつかなくなります．このことを利用してローレンツ力から誘導起電力を導くことができます．誘導起電力はローレンツ力で考えた方が理解しやすい場合もあるので，柔軟に対応できるようにしておきましょう．
詳しい説明は下のテキストを参考にしてください．また内容の理解ができたら，ワークブックに取り組んで，自分の言葉で説明したり，例題を解いたりしてください．
0 件のコメント:
コメントを投稿