磁場の問題です

例題の(2)が分かりません
E-V=IRと書かれていますが、この向きはどのように決めていますか？

質問者からの補足コメント

• 度々質問すみません
  EとVが逆向きであることまでは理解することができました
  
  Iが正か負か分からない為、Iを仮定してE-V=IRという式を立てている、という認識でいいのでしょうか？
  そうした場合、V-E=IRという式でも成り立つのではないかと思ったのですが、それでは間違いになってしまうのはなぜでしょうか。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2021/02/02 11:25

• なるほど！！2通りの考え方があるということですね！
  やっと理解できました
  詳しい説明、ありがとうございます

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2021/02/02 16:42

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2021/02/02 14:42

No.2 です。

「補足」に書かれたことについて。

＞Iが正か負か分からない為、Iを仮定してE-V=IRという式を立てている、という認識でいいのでしょうか？

はい、そういうことです。

＞そうした場合、V-E=IRという式でも成り立つのではないかと思ったのですが、それでは間違いになってしまうのはなぜでしょうか。

間違いにはなりません。
画像の中の模範解答では
「I =(E - vBL)/R、y軸の正の向き」　← IR = E - V を I= にしたもの
がセットでの回答です。

質問者の言うように、IR = V - E を使って

「I = (vBL - E)/R、y軸の負の向き」

としても正解のはずです。

「IR = E - V」は反時計回りの電流つまり「金属棒上でy軸の正の向き」を基準とした電流 I であり、
「IR = V - E」は時計回りの電流つまり「金属棒上でy軸の負の向き」を正」を基準とした電流 I を使って記述しているということです。
あくまで「電流の向きも明記する」ことが「正しい答」の条件です。

No.3 回答者： masterkoto 回答日時： 2021/02/01 13:14

Eの大きさと金属棒に生じる誘導起電力の大きさとの兼ね合いで変わるので

Iの向きは自分で決めればよいです
また、キルヒホッフの法則を利用する場合のループの向きも自分で決めればよいです
電源Eと金属棒とレールで囲まれるループを右回りに回るのか、左回りにまわるのか自分で決めるのです
ということで、模範解答は
電源の記号を、電源マイナス極から電源プラス極へ通過するような向き（反時計回り）を正として設定しています
この「反時計回りを正」にあわせて、考えやすいようにIの向きも反時計回り（棒を下から上へ通過する向き）を正に設定していますよ

で、難しいのが金属棒の電圧の向きかもしれません
これを判別する方法は2通りほど
①ファラデーの電磁誘導の法則、レンツの法則を理解して
その理解をもとに判断
②フレミングの右手の法則　で判断（左手でないことに注意です）
で、①を難しいと思う人でも②は理解しやすいです
右手をだして、
中指（起電力：誘導電流の向きを表す）と
人差し指（磁界の向きを表す）と
親指（金属棒が動く向きを示す）
をそれぞれ垂直にして
図を見ながら親指を金属棒の動く方向へ、人差し指を磁場の方向へ向けます
（手がつらないように注意して・・・）
このとき中指はどこを向きますか？
下向きですよね
このことから、金属棒に生じる起電力の向きが下向き（棒の上側より下側のほうが電位が高い状態）になることがわかります

棒の起電力の向きが分かったところでキルヒホッフの電圧の法則にあてはめて
ループの起電力の総和＝抵抗での電圧降下の総和
⇔E-V=RI　です
EとIの向きは反時計まわりの向きなんでプラス扱い
誘導起電力だけは時計まわりの向きなんでマイナス扱い　になっています

この回答へのお礼

自分で仮定して、それを元に考えればいいのですね
理解できました
考え方まで細かく書いていただいて、助かります

お礼日時：2021/02/02 16:48

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/02/01 10:11

＞この向きはどのように決めていますか？

電池による「電位差：E」の向きは見て分かりますよね？
金属棒の下の方が「正」です。つまりこの電位差による電流は「上向き」です。

一方、「誘電起電力：V」は、磁場の向きや金属棒の運動方向によって決まります。
電磁誘導では、「レンツの法則」で磁力線の変化を打ち消す方向の起電力が発生するので、金属棒が右方向（取り囲む磁力線が増加する方向）に移動すれば、それを打ち消す方向、つまり「手前→紙の向こう側」に磁場を発生する方向の起電力（電流を流す力）が生じます。それは「右ねじの法則」から「金属棒の上→下」の向きに電流を流す起電力です。

ということで、E と V は「逆向き」であることが分かります。

「E - V = IR」という式は、「E」の電位差の方向に流れる電流、つまり「上向き」を「正」としたということです。
その場合には、I > 0 なら「上向きの電流」、I < 0 なら「下向きの電流」になります。

No.1 回答者： 野原シロ 回答日時： 2021/02/01 08:31

問題文を写メしてアップしたものは高確率で削除されるようです。

この方法は，著作権法で許容される「引用」（著作権法32条）ではなく「転載」に当たるものになるために違法投稿だと判断され，投稿ガイドラインによって削除されているものだと思われます（投稿者に対する削除通知では削除理由が明らかにされないので想像するしかない）。

写メを使わない方法だと，転載であることが確認しにくいことから削除されずにいることがあります。たとえば法律系カテではそういうものがあります。

あと，宿題や課題として出されたものは，その出された人が自分で考えて答えを出さなければならない性質のものです。それを丸投げする行為は質問ではなくカンニング行為であるために，違法とまでは言えないかもしれないけど常識的に許容できるものではないとして，削除されているように思います（その問題が本当に理解できていないのであれば，その問題を出した教師等に解法を聞くべきです。教師には「教える義務」があるから）。

よく言うと「違法行為や常識的におかしいことはしないようにね。そんなことをするのは君の将来のためにならないから」というここの運営から投稿者に対するやさしさに溢れたメッセージですが，その実は「うちのサイトで違法行為等をしてうちを面倒ごとに巻き込むんじゃねえよこのクソボケがっ！」という怒りのこもったメッセージなのかもしれません。