💡 ヒント：三角波磁場での電磁誘導

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

磁場が三角波で時間変化するとき、コイルに発生する誘導電流。「磁束の時間微分が起電力」「三角波の微分は矩形波」「\(F = BIl\) で力」を組み合わせる。コイルの辺ごとに電流の向きを判定する。

✏️ 求めるもの

誘導電流の最大値、電流の時間波形、コイルにかかる力。「\(I_{\max} = (4 a^2 B_0)/(RT)\)」「矩形波の電流波形」「力は三角波形に磁場を掛けた形」。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. (1) 最大電流：\(I_{\max} = 4a^2 B_0/(RT)\)（傾きが最大の区間で）
  2. (2) 電流の時間波形：磁場が増加する半周期で +、減少する半周期で - の矩形波
  3. (3) 力：\(F = BIa\) で、B も I も時間変化するので合成は三角波形
注意

三角波の微分は矩形波。これが「電流が突然反転する」ことの数学的理由。実際の物理では完全な矩形は無理だが、理想化として扱う。