電磁誘導・誘導電流・レンツの法則とは何かわかりやすく説明してみた

こんにちは!この記事を書いているKenだよ。いも、買いすぎたね。

 

今日は電気と磁石の単元で重要になってくる、

  1. 電磁誘導
  2. 誘導電流
  3. レンツの法則

を勉強していこう。

 

電磁誘導(でんじゆうどう)とは何か??

まず電磁誘導とは、

コイルの近くで磁石を動かしたら、コイルに電流が流れる現象のこと

だ。

電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

磁石をコイルに近づけたり遠ざけたりすることで、今まで平和だったコイル内の磁界が大乱れ。

電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

その乱れが原因となって、コイルに電流が流れるってわけ。

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電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

いやあ、摩訶不思議すぎるぜ。

 

誘導電流(ゆうどうでんりゅう)とは何か?

そして、この「電磁誘導が起きた時に流れる電流のこと」を

誘導電流

と呼んでいるんだ。

 

電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

 

この誘導電流というやつは、

  • コイルの巻き数が多ければ電流が多く流れる
  • 磁界の変化が大きいほど電流が多く流れる

という性質を持っているよ。

クソ巻き数が多いコイルを使えば誘導電流がデカくなる。

磁力の強い磁石を使っても誘導電流がデカくなる。

素早く磁石を動かしても誘導電流がビッグになるわけだ。

いやあ、誘導電流も摩訶不思議だぜ。

 

レンツの法則とは何か?

最後にレンツの法則だ。

これは1800年代のロシア人のレンツさんが発見した法則のことね。

このレンツの法則は、

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誘導電流の向きに関する法則なんだ。

電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

実は、

誘導電流は「磁界の変化を妨げる向き」に磁界が発生するように流れる

というルールになっているんだ。

電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

例えば、このようにコイルに 磁石のN極を近づけたとしよう。

この時、コイルの内部の磁界は上から下への磁界が増えているね?

電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

でも、コイルはこの変化を好かんわけだ。

 

増えちまった磁力を打ち消すような磁界を自ら作ろうとするんだ。

だから、このような向きの磁界がコイルに発生する。

電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

 

そして、ここで使うのが右ねじの法則

電流の向きに対して右回りに磁界ができるんだったね?

だから、このように磁界が誕生するということは、コイルに反時計回りに電流が流れていることになる。

電磁誘導 誘導電流 レンツの法則

いやあ、という感じでちょっとむずいけど、

  1. 磁界の乱れの向きを察知
  2. 乱れを妨げる向きに磁界が発生
  3. それに相当する向きに電流が流れる

という3ステップで考えれば大丈夫。

レンツの法則の問題は出てきやすいからテスト前に練習しておこう。

次は「直流と交流の違い」を勉強していくよ。

そんじゃねー

Ken

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