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電磁誘導


解説

電磁誘導

私たちの生活の隅々で利用されている電磁誘導という現象。その基本をぜひ知っておきましょう。電磁誘導は特別な独立した法則ではありません。磁場の中で運動する電荷が受ける力の応用です。

運動の相対性と磁場

電場と磁場は別のものではありません。観測者が運動しているかどうかによって電場を感じたり磁場を感じたりします。詳しくは相対性理論を学ばねばなりませんが、ここでは電場と感じるか磁場と感じるかは相対的な問題なのだということを探ってみましょう。
磁場中を運動する導体に発生するのが運動起電力です。導体中の電荷が磁場から力を受けて加速され、導体中で分布が偏るため発生する電位差です。電磁誘導を電流に働く磁場の力から理解する上でキーとなる内容だと思います。

電磁誘導による発電(手回し発電機で実験)

ポピュラーな実験道具である手回し発電機2台を使って,電力,発電,電磁誘導,回路について実感的に学ぶ試みです.

電磁誘導のQuickTime movie

コイルに磁石を近づけたり遠ざけたり、反対に、磁石にコイルを近づけたり遠ざけたり。電磁誘導によって電流がコイルに流れる様子が見られます。

磁場と渦電流の相互作用のQuickTime movie

電磁誘導を利用したブレーキ。これは磁場の中で運動する導体に誘導される渦電流が磁場と相互作用するという仕組みです。

磁石でアルミの1円玉が動く!QuickTime movie

アルミは磁石には引き寄せられません.でもひとたび磁石を動かしてみると、磁石の運動につれてアルミが力を受けて動きます。これは何故でしょう。
鉄は強磁性体でもあり、誘導電流が発生し得る電気伝導体でもあります。
これ、やってみて!

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分野別に物理のドリルを作っています。お試しください。「ああそうか!」と思える部分もあれば、「そうかなあ?」と疑問が増えることがあるかもしれません!