高校物理 要点・解法ノート
必須

レンツの法則(誘導電流の向き)

着眼点誘導電流は「磁束の変化を打ち消す磁場」をつくる向きに流れる。増えるなら逆向き、減るなら同じ向きの磁場をつくる。

  1. コイルを貫く磁場の向きと、それが増えるか減るかを確認する。
  2. 増える → 逆向きの磁場を、減る → 同じ向きの磁場をつくる、と決める。
  3. その磁場をつくる電流の向きを右ねじ(右手の親指=磁場、4本指=電流)で決める。
例題
1
水平に置いた円形コイルの真上から、N極を下に向けた棒磁石を近づける。上から見て誘導電流はどちら回りか。
解答
コイルを貫く下向きの磁場が増える → 上向きの磁場をつくる。親指を上に向けると4本指は上から見て反時計回り。
2
同じ配置で、N極を下に向けた磁石をコイルの上から遠ざけた。誘導電流の向きと、磁石が受ける力の向きは。
解答
下向きの磁場が減る → 下向きの磁場をつくる → 上から見て時計回り。コイルは上面がS極の磁石のようになり、磁石のN極を引き止める(下向きの引力)。
ポイント力で言い換えると「近づけると退け、遠ざけると引き止める」。動きを妨げる向きの力がはたらく。
注意「誘導電流のつくる磁場は元の磁場と逆向き」と覚えるのは誤り。逆向きになるのは増えるときだけで、減るときは同じ向き。
確認問題
1
コイルを貫く上向きの磁場が減っていくとき、誘導電流のつくる磁場の向きは。
答え
上向き(減少を妨げる)

「電磁誘導と交流」の項目

  1. 磁束とファラデーの電磁誘導の法則必須
  2. レンツの法則(誘導電流の向き)必須
  3. 磁場中を動く導体棒の起電力必須
  4. 導体棒の終端速度とエネルギー収支差がつく
  5. 自己誘導とコイルのエネルギー必須
  6. 相互誘導差がつく
  7. コイルを含む回路(スイッチの直後と十分後)必須
  8. 交流の発生と実効値必須
  9. コイル・コンデンサーのリアクタンスと位相差がつく
  10. 変圧器と送電必須
  11. 電気振動(LC回路)差がつく
  12. 電磁波差がつく
  13. RLC直列回路のインピーダンスと共振不要

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