💡 ヒント:磁場を横切る導線(進入・通過・退出の起電力)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

長方形コイル(または閉ループ)が一様磁場の領域を一定速度で横切ります。問題の対象は3 段階:(1) 進入中、(2) 全体が磁場内、(3) 退出中。各段階で「磁場と垂直に動いている辺」の長さ \(b\) と速度 \(v\)、磁束密度 \(B\) から起電力が決まります。

ポイントは「磁場の境界をまたいでいる辺」が起電力を生む、という視点。両端とも内側にあるときは起電力同士が打ち消されてゼロになります。

✏️ 求めるもの

(1) 進入中の起電力 \(V\)、(2) 全体が磁場内のときの \(V\)、(3) 退出中の \(V\)。各段階の文字式と誘導電流の向き

🔬 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. 3 段階に分ける:進入中・通過中・退出中
  2. 磁場内を「動いている辺」を特定:進入中は前縁、退出中は後縁
  3. 各段階の起電力:進入中・退出中は \(V = vBb\)、通過中は \(V = 0\)
  4. 誘導電流の向き:進入中(磁束 増)は反時計回り、退出中(磁束 減)は時計回り(磁場が紙面奥向きの場合)
注意

「コイル全体が磁場の中に入っているとき」は、磁束が一定なので起電力ゼロです。これは「導線が動いていないから」ではなく「両辺の起電力が打ち消し合うから」と理解しましょう。退出時は進入時と反対向きの電流になることに注意。