磁界中にある導体棒を別の慣性系で見た電磁界と起電力

図の上のように慣性系Sに対して静止した磁界と導体棒がある。当然、導体棒に
電界や起電力は発生しない。

S系に対して速度vで運動する慣性系S'を考える。このとき、図の下のように、S'
系でみたとき、導体棒の電磁界や起電力はどうなるか？
v≪c とするので、S'系で磁界Bは変わらないとする。

No.4 ベストアンサー 回答者： トモクンアヤチャン 回答日時： 2021/09/05 14:43

わからなくてすみませんでした。

すみませんが、電球をつけると、Ｓ’系に人には明るく点灯して見えるが、Ｓ系に人には点かない。という点について、説明をお願いできますか。

この回答へのお礼

何の話でしょうか？

お礼日時：2021/09/05 14:46

No.3 回答者： トモクンアヤチャン 回答日時： 2021/09/05 14:18

「少なくとも、よく知られたように導体棒は -vで運動していますので、内部

の自由電子には q(-v×B) (q=-e)のローレンツ力が働き、起電力
　-q(v×B)L
が発生します（導体棒の長さをL）。」
そうなんですか。
Bも-Vで動いてるんですよね。
そこに電球をつけると、Ｓ’系に人には明るく点灯して見えるが、Ｓ系に人には点かないのですか。どうも信じられません。

この回答へのお礼

あなたはローレンツ力の vというのは磁界に対する速度と思っているようで
すが、あまり注意がないので、広く誤解された事項です。

この vは基準の慣性系（観測する慣性系）に対する速度です。

また、磁界が運動すると誘導電界 -v×B が発生します。この２つの要因によ
る起電力は方向が反対なので打ち消して合計の起電力は０．

したがって、導体の中には誘導電界が発生していることになります（ファイ
ンマンがくどく念を押している重要な点）。


磁界の運動による磁界の発生は、特殊相対性理論の結論です（勿論、電磁気
学からも求められます。電磁気学は特殊相対論を満たすので）。

以上のことは、電磁誘導の相対運動を考えるときに重要な点で、認識してい
ない大学教授も多いようなので注意が必要です。

お礼日時：2021/09/05 14:38

No.2 回答者： トモクンアヤチャン 回答日時： 2021/09/05 13:46

「S'系でみたとき、導体棒の電磁界や起電力はどうなるか？」

導体棒に電磁界は発生しない。
導体棒に起電力は発生しない。
ではいけないのでしょうか。S'系は見てるだけですよね。

この回答へのお礼

少なくとも、よく知られたように導体棒は -vで運動していますので、内部
の自由電子には q(-v×B) (q=-e)のローレンツ力が働き、起電力
　-q(v×B)L
が発生します（導体棒の長さをL）。

お礼日時：2021/09/05 13:59

No.1 回答者： トモクンアヤチャン 回答日時： 2021/09/05 12:47

変わりません。

この回答へのお礼

起電力のことを言われていると思いますが説明が無いので何とも
判断しかねます。

お礼日時：2021/09/05 13:27