高校物理「電気」平行レール上を移動する導体棒�@

高校物理「電気」平行レール上を移動する導体棒�@

◆問題
参考図のように、電気抵抗値がＲの抵抗(Ｒ□)、電気抵抗が無視できる導体(細い罫線)、長さｌの導体棒ＣＤ(太い罫線)を用いて、長方形の回路ＣＤＥＦを作成した。このＣＤＥＦを鉛直上向きに貫く磁束密度Ｂの一様な磁場があるとして、次の問いに答えよ。

(1) 導体棒を右向きに一定の速さｖで運動させたとき、回路ＣＤＥＦに生じる誘導起電力の大きさはいくらか。


参考図

　　　　　Ｃ
Ｆ┌──────
　│　　　┃
Ｒ□　　　┃　　Ｂ↑
　│　　　┃
Ｅ└──────
　　　　　Ｄ

◆解説

磁場中を移動する導体に生じる誘導起電力の大きさをＶ、導体の移動する速さをｖ、磁束密度をＢ、導体の長さをｌとすると、

Ｖ＝ｖＢｌ

の関係が成り立ちます。

この式に、与えられた数値を代入して・・・

ですが、今回の問題では、速さｖ，磁束密度Ｂ，導体の長さｌが与えられていて、公式そのままなので、求める起電力もそのままで、


Ｖ＝ｖＢｌ

です。


ちなみに、ＣＤを流れる誘導電流はＤからＣの向きで、Ｃ→Ｆ→Ｅ→Ｄの順に流れる。つまり、Ｃから流れ出た電流がＤに戻ってくるので、ＣとＤではＣが高電位となります。


次の問題→回路に流れる電流


◆関連項目
誘導起電力、キルヒホッフの法則
電気・磁気まとめ


江間淳の書籍はこちら
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−