基本例題 87 コイルに生じる誘導起電力
図1のように, 巻数50回で断面積が
0.02m² の円形コイルがある。 コイルを貫
く磁束密度を変化させると, コイルに起電
力が生じる。 時刻 t =0秒から10秒の間
の、磁束密度の変化(図1の向きを正とす
る) が図2で表されるとき, t=0秒から10
50
巻き
→444 解説動画
B
B [Wb/m²]
0.4
0.2
20
-2468 10 t[s]
-0.2
-0.4|
a
図1
図2
秒の間の, 点a を基準としたコイルの起電力 (bの電位) Vの変化をグラフで示せ。
■ ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N20」 と ⊿=4B・S を用いる。
at」と4=4B・Sを用いる。
針
誘導起電力の向き: レンツの法則, 右ねじの法則を利用。 a, b 間に抵抗Rを接続した場合
に誘導電流の向きが b→R→a であれば, a に対してbの電位は正反対の場合は負。
答 t=0~1s. 4~6s:⊿B=0 より V=0V
0.4-0.1
=0.1×0.02=0.1V
t=1~4s|V|=|-50× 4-1
v[v]↑
0.1
誘導電流はb→R→a の向きに流れ, bの電位は正。
0
24
誘導電流は→R→bの向きに流れ, bの電位は負。
上の結果より, グラフは右の図のようになる。
t=6~10s: |V|-|-50x-0.1)=0.4x0.02-0.2V
-0.2
-60
t(s)
8 10
