物理
高校生
解決済み

高1 物理基礎です!

この問題の答えが(イ)なのですが、どうしてそのようになるのかが分かりませんm(_ _)m
教えていだだけると嬉しいです!

10 男12] 図のように交流発電機を抵抗に接続し, 矢印 の向きにコイルを回転させた。図の瞬間, 電 流が(ア)の向きに流れたとする。この状態か ら 90'"だけコイルが回転した瞬間に, 電流が 流れる向きは, (ア),(イ)のどちらか。

回答

✨ ベストアンサー ✨

交流発電機はコイルの面が磁力線と垂直になるたびに流れる電流の向きが逆に変化します。これを知っていれば、図の状態から時計回りに90°だけ回転するとき、45°回転した時点でコイルの面が磁力線と垂直になるため、90°回転した時点で電流の向きは元の状態と逆になり、元が(ア)の向きならその逆の(イ)の向きに電流が流れることになります。
原理としては、ファラデーの電磁誘導の法則が関係します。詳しくは物理で習いますが、ざっと言うと「コイルを貫く磁力線の本数が変化すると、その変化を妨げる向きに磁力線が発生するような誘導電流が流れる」です。
図の状態から45°時計回りに回転するとき、コイルを貫く磁力線の変化を見ると、コイルを右から左に貫く磁力線が増えています。よって、増えるのを妨げる、つまり増えるのを打ち消すようにコイルを左から右に貫くような磁力線ができるようにコイルに誘導電流が流れます。このとき右ねじの法則を用いると、電流は(ア)の方向に流れます。
次に、さらに45°回転(図の状態から見ると90°回転)するとき、コイルを貫く磁力線の変化を見ると、コイルを右から左に貫く磁力線が減っています。よって、減るのを妨げる、つまり減るのを打ち消すように右から左に貫く磁力線ができるようにコイルに誘導電流が流れます。このとき右ねじの法則を用いると、電流は(イ)の方向に流れます。
もし、質問者さんが理系で物理を選択されるつもりなら、この原理は非常に大切な事項です。よく理解できるようにしましょう!

きむて

垂直になると逆になるのですね…!理解することができました!🙇🏻‍♀️
ご丁寧にありがとうございます!がんばります!

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