物理
高校生

レンツの法則を使う時と使わない時の違いがわかりません‼︎
フレミングの法則で電流の向きを求めて
それを逆にするのか(レンツの法則)そのままの向きでいいのかいつも迷います。
どういうときレンツの法則を使うんですか?

回答

自分の場合は棒電池の法則(自分はそう呼んでる)とレンツの法則を使い分けてますね。レンツの法則は基本万能型なのですが、積分が関わってきたりするので、使い分けた方がよいです。
フレミングの法則で電流の向きを決めるというのは恐らくローレンツ力から誘導起電力の向きを決めるということでしょうか?でしたらそのあとは棒電池のでもレンツの法則でも構いません。ただ、レンツの法則は向きを決めることも含んでいるので、同じことを繰り返してしまうので、一度にやってしまった方がよいですね。

もーん

少々分かりにくかったかもしれません。
レンツの法則は電流の向きを決める&誘導起電力の大きさを求めることを同時に出来るのです。
ですので質問者さんが電流の向きを求めてしまったのならあとは誘導起電力の大きさを求めるだけでよいのです。
レンツの法則は右まわり+上からの磁場をあわせて正、または左まわり+下からの磁場をあわせて正としています。これが分かればレンツの法則の-の意味が分かると思います。

もーん

電流の向きは誤解を招いてしまいますね誘導電流の向きになおします

ゲスト

いつも電流の向きを求めるところで間違ってしまうのですが、レンツの法則だと通常と逆向き(打ち消す)に電流が流れると思うのですが
問題文、もしくは図でどういう時にそのままで考えていいのか、レンツの法則を考慮し逆向きにしたらいいのでしょうか?

もーん

2通りの方法があります。
まず、電荷の移動方向をフレミングの法則で求めて、誘導起電力の方向を決める方法。これが恐らく質問者さんのやったやり方ですよね。この方法を選択したのであればレンツの法則は絶対値でのみの使用(V=Ⅰ-ΔΦ/ΔtⅠ)で大丈夫です。または棒電池の公式(V=vBl)からでも求められますね。どちらを使っても値は同じになります。
もうひとつはレンツの法則です。
先ほどもレンツの法則を使いましたが、今回は向きも同時に決めることが出来る式V=-ΔΦ/Δtに代入して求めます。こちらは絶対値がついてませんね。
どちらを使うかはそのときに応じて使い分けます。
この2つに従えば誘導電流の向きを間違うことはないと思います。
レンツの法則を打ち消す方向に働くものと覚えているようですね。あながち間違えではないのですが、上のようにやるのが賢明です。もし、打ち消す方向に働くという風に考えるのであれば、磁束が減ったら増える方向に、磁束が増えたら減る方向に電流を流すという風にしてください。

ゲスト

わかりました。
ありがとうございます!

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