電磁誘導の法則:コイルを貫く磁束が変化すると、誘導起電力が生じる。
レンツの法則:誘導電流は磁束の変化を妨げる向きに流れる。
磁束が増加→磁束を減らす向きの誘導電流
磁束が減少→磁束を増やす向きの誘導電流
数値計算:\(N=100\)、\(\Delta\Phi=0.020\) Wb、\(\Delta t=0.10\) s:
$$|V| = N \frac{|\Delta\Phi|}{\Delta t} = 100 \times \frac{0.020}{0.10} = 20 \text{ V}$$ $$\Phi = BS$$ $$\text{レンツ:磁束変化を妨げる向きに誘導電流}$$2つの波源からの経路差 $\Delta r$ と干渉条件:
$$\text{強め合い:} \Delta r = n\lambda \quad (n = 0, 1, 2, \ldots)$$ $$\text{弱め合い:} \Delta r = \left(n + \frac{1}{2}\right)\lambda$$数値計算:電流 \(I = 5.0\) A、距離 \(r = 0.10\) m のとき:
$$H = \frac{I}{2\pi r} = \frac{5.0}{2\pi \times 0.10} = 8.0 \text{ A/m}$$ $$B = \mu_0 H = 4\pi \times 10^{-7} \times 8.0 \fallingdotseq 1.0 \times 10^{-5} \text{ T}$$電磁誘導は変圧器・発電機の原理。磁束の「変化」が重要で、一定の磁束では起電力は生じない。