高校物理です。写真の状況での、磁場中の導体

Writer: admin Type: foresth Date: 2019-01-11 00:00
高校物理です。写真の状況での、磁場中の導体棒の電圧はvblなので、右側と左側の差をとればvbd^2となるのはわかりますが、ファラデーの電磁誘導の法則でやると自分は写真の下の方のようになり、あいません。そもそも、ADの状況(磁場の変化)もあまりわかっていません。こんなことするなら初めの考え方すれば良いのはわかってるのですが、そしたらファラデーの電磁誘導の法則って交流発電機ぐらいしか実用性ないのでしょうか?もちろんセルフインダクタンスなどの証明などは繋がってるのはわかるのですがら###〔不均一な磁場 B=bx 中を速度 v で xの正方向に運動する 一辺 d の正方形導体に生じる起電力〕正方形導体を貫く磁束を求めるには、正方形導体の左右両端の磁場の《平均》を求めてから、導体が囲む面積d²を掛けなければなりません。ご質問の方法では、両端の磁場を足しているだけで、2で割っていないので、本当の答えの2倍になっています。2で割れば、ΔΦ=bΔx d² と正しい式になります。ここから、正方形導体がΔx動くのに必要な時間をΔt として、Δx/Δt=v より、ΔΦ/Δt=b(Δx/Δt) d² =bvd²となり、ローレンツ力で求めた起電力と等しい結果が得られます。疑問点などがあれば返信してください。------------------------------余談ですが、ファラデーの電磁誘導の法則は本質の異なる2つの現象を含んでいます。固定されたコイルの場合は①、運動する導体棒の場合は②です。①は導体が無くても起こるので(例:電磁波)、導体が必要な②とは異なる現象です。①空間の磁束が変化→空間に誘導電場が発生→そこに導体を置くと起電力が発生②磁場中で導体を動かす→導体内の電子にローレンツ力が働く→起電力が発生両者の式が一致するのは深い理由があるようであり、最近それを解明したとする論文が発表されたようです。http://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/201709061400.htmlどうやら、ご質問の後半の疑問には深い意味があるようです。ナイス0

 

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