【STEP4-9】レンツの法則と導体の運動｜変化を打ち消す向きを決める

Lesson9　レンツの法則と導体の運動｜変化を打ち消す向きを決める

Lesson8で誘導起電力の大きさを読みました。
ここでは負号が示す「向き」を四手順で決めます。

磁気で手が止まりやすいのは、
公式が多いからだけではありません。

レンツの法則を「いつも逆向き」と覚え、
何に対して逆なのかを言えないこと。

このLessonでは、
式を選ぶ前に「原因 → 磁界・磁束 → 結果」の順番を図にします。

磁気は、
矢印を描いてから式を選ぶ。

まず、現象を言葉で読む

誘導電流は、
外から加えられた磁束そのものではなく、
その増減を妨げる磁束をつくります。①外部磁束の向き、②増加か減少か、③妨げる磁束の向き、④その磁束をつくる電流の向き、
の順に決めます。

• 外部磁束の向きを描く
• 増加・減少を書く
• 変化を妨げる磁束を描く
• 右ねじで電流へ戻す

計算前に、増減と向きを予想する

公式へ数字を入れる前に、
何を大きくすると答えが増えるか、
どの矢印が原因かを確認します。

導体が磁界を横切って動くときの起電力です。B・有効長ℓ・速度vに比例します。
向きはフレミング右手で確認します。

小さな数字で確認する

B=0.80 T、ℓ=0.25 m、v=3.0 m/sなら、e=0.80×0.25×3.0=0.60 Vです。

計算結果だけで終わらず、
最初の予想と一致したかを確かめてください。
予想と逆なら、
計算より先に式の分子・分母、
角度、
単位を見直します。

向きを決める道具を選ぶ

手の形を作る前に、「今回は何を求めるのか」を一行で書きます。

はるの気づき

レンツの法則を「逆」とだけ覚えると、
磁石を遠ざける問題で必ず逆になりました。「減るなら補う、
増えるなら押し返す」と変化を言葉にすると向きが決まります。

分からない場所へ戻ることは、
後退ではありません。
矢印と原因をつなぎ直す作業です。

電験3種では、ここを確認する

1. 増加と減少で誘導磁束の向きが変わる
2. 左手は力、右手は発電
3. B・ℓ・vが互いに直角か確認

数値が出たら単位を先にそろえ、
向きが出たら「・＝手前」「×＝奥」を図へ書き込みます。

まとめ

誘導電流は、
外から加えられた磁束そのものではなく、
その増減を妨げる磁束をつくります。①外部磁束の向き、②増加か減少か、③妨げる磁束の向き、④その磁束をつくる電流の向き、
の順に決めます。

次はLesson10「自己誘導・相互誘導と磁気エネルギー」です。