💡 ヒント:コイルに生じる誘導起電力(巻数・磁束変化)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

コイルの巻数を \(N\) とし、コイルを貫く磁束密度 \(B\) が時間 \(\Delta t\) のあいだに変化したとき、コイルに誘導起電力 \(V\) が発生し、抵抗 \(R\) に電流 \(I\) が流れます。巻数が多いほど、また磁束の変化が急なほど、起電力は大きくなります。

イメージは「コイルを貫く磁力線の本数が時間とともに変わると、それを打ち消そうとして電気の流れが生まれる」。\(N\) 回巻きなら、その効果が \(N\) 倍に増幅されます。

✏️ 求めるもの

(1) 誘導起電力 \(V\) の大きさ(巻数・断面積・磁束密度の変化率から計算)、(2) 回路に流れる電流 \(I\)(オームの法則)。

🔬 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. 磁束の変化を計算:\(\Delta \Phi = S \cdot \Delta B\)
  2. 起電力に変換:\(V = N \cdot S \cdot \dfrac{\Delta B}{\Delta t}\)(巻数 \(N\) を掛けるのを忘れずに)
  3. 電流を求める:\(I = V / R\) でオームの法則
注意

巻数 \(N\) を掛け忘れる、あるいは断面積 \(S\) と勘違いするミスが多いです。「\(\Phi = BS\) の変化率に \(N\) を掛けた値」が起電力です。単位の確認も忘れずに(\(B\) [T], \(S\) [m²], \(\Delta t\) [s], \(V\) [V])。