電気回路・電磁気の基礎
両端をつないで閉回路にしたコイルに、棒磁石のN極を近づけた。コイルに流れる誘導電流の向きについて正しいものはどれか。
- Aコイルの磁石側の端がS極になり、磁石を引き寄せる向き
- Bコイルの磁石側の端がN極になり、磁石の接近を妨げる向き
- C磁石が動いていても、コイルに電流は流れない
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正解：B. コイルの磁石側の端がN極になり、磁石の接近を妨げる向き
レンツの法則により、誘導電流はコイルを貫く磁束の変化を妨げる向きに流れます。N極が近づくとコイルを貫く磁束が増えるため、それを打ち消す磁束をつくる向きに電流が流れ、磁石側の端がN極になって磁石を押し返します。磁石を遠ざけるときは向きが逆になり、引き止める向きに力が働きます。もし変化を助ける向きに流れるとエネルギー保存則に反するため、この向きはエネルギー保存と対応しています。
- A. 引き寄せる向きでは磁束の変化を助けることになり、レンツの法則と逆です。
- B. 正しい。磁束の増加を妨げる向きに流れ、磁石を押し返します。
- C. 磁石が動いてコイルを貫く磁束が変化すれば、誘導電流が流れます。