写真の問題の(2)についてですが、なぜ電流を流し始めてから時間が経つにつれ、導体棒は速く(電磁力が大

写真の問題の(2)についてですが、なぜ電流を流し始めてから時間が経つにつれ、導体棒は速く(電磁力が大きく)なるのですか？

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/02/22 17:19

>なぜ電流を流し始めてから時間が経つにつれ、

>導体棒は速く(電磁力が大きく)なるのですか？

間違い。胴体棒は速くなって行きますが
次第に加速が鈍り、時間が充分にたつと等速になります。
電磁力は時間とともに「減って」行きます。

速度が増えると、導体棒の逆起電力 vBLが増大
電流は
I=(E-vBL)/R
なので減少し
棒にかかる電磁力 IBLも減少します。

E≒vBL に速度が達すると、ほぼ加速は止んでしまいます。

No.4 回答者： GOMΛFU 回答日時： 2023/02/22 16:31

導線の抵抗値が減るから

No.3 回答者： Zincer 回答日時： 2023/02/22 14:39

２つの現象を混同している節が見受けられます。

①導体棒PQの運動について
最初静止していた棒に流れる電流にかかる電磁力（＝ローレンツ力）によって徐々に加速しながら移動します。
※棒にかかる力は最初の静止状態の時が最大で、質問中の電磁力は速度の増加に伴って後述する理由で小さくなっています。
②導体棒PQ間の誘導起電力について
移動速度の上昇によって徐々に（電池とは逆方向の）起電力が増加します。
この起電力が電池の電圧と同じになると、電流は流れなくなり①のローレンツ力は０になるのです。
これ以降は力は０になり、等速度運動となるのです。
老婆心
「ｖBl＝E」となる点は、そこではないことはわかっていますよね。

この回答へのお礼

導体棒はF=IBLより(左手のフレミングで向きを合わせてあげると)右向きに動く。回路abQPを一巻きのコイルと見なしたとき、導体棒が右に動くということは、回路内の下向きの磁界が増えるから、それを打ち消そうと回路は上向きの磁界を作る。そこから右ねじの法則より、P→Q
の向きの誘導起電力(vbl)が生じて、いずれは、vblと、Eが等電位になって電流が流れなくなるつまり、電磁力=0になるということですか？

お礼日時：2023/02/22 15:42

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/02/22 14:07

PQに電流が流れていなければ、PQは停止しています。

PQに電流が流れることで、PQに力が加わり、動き始めるだけです。

No.1 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2023/02/22 13:58

何物であっても、止まってる状態から加速して一定速度になるには時間がかかる。

物を離して落ちる時も、最初は速度0だよ。