写真は誘導起電力がvblと表されることについての説明なのですが、赤線部に「電子の移動は止む」と書かれ

写真は誘導起電力がvblと表されることについての説明なのですが、赤線部に「電子の移動は止む」と書かれていますが、電子の移動が止むということは電流が流れていないことと同じだと思うのですが、
なぜ電子(流)の流れが止むのに、誘導起電力は生じるのですか？電圧がかかっていることと電子が流れないということが矛盾しているように感じます。
解説お願いします。

No.4 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/08/05 16:24

ちなみに、誤解なきよう説明します。

起電力による電荷の分離(移動は)は、ごく微小の変位が
導体全体に、ほぼ瞬間に生じます。だから、導体中を電
流が端から端まで流れるというイメージとは異なります。

そして、一般に(回路網理論において)、回路に流れる電
流を決定するのは、直接の起電力ではなく回路に接続さ
れた素子C,R,L(あるいは媒質の特性)です。

No.3 回答者： tsumina 回答日時： 2023/08/05 10:50

＞なぜ回路(抵抗)に繋いだときに電子に働く力のつり合いが保たれなくなるのですか？

回路につながれば、電子が自由に動くからです。電子が自由に動く状況にするのが回路であり、電流が流れるということですから。

この問題は一種の電池の比喩ですよね。いろいろな質問を繰り返しているのを見ると、電気を起こす側の話と、それを回路に繋いだときに回路に起こる現象とが、問題の都度ごちゃまぜになっている印象です。根本が理解できていないと思います。

No.2 回答者： tsumina 回答日時： 2023/08/05 10:15

＞なぜ電子(流)の流れが止むのに、誘導起電力は生じるのですか？電圧がかかっていることと電子が流れないということが矛盾しているように感じます。

解説お願いします。

逆に、電圧がかかっていると、どんな場合も、必ず電子が流れなければ行けない理由はなんですか？

別の物理現象を考えてみてください。

重力がかかると、ものは落ちますが、それは障害物がないときだけです。机の上にものが乗っている、重量がかかっても、机に支えられ、ものは落ちません。

水道の中は、常に水圧がかかっていますが、蛇口が開かないと水は出ません。

これらと同じです。電圧がかかって、その間を自由に電子が行き来できるときだけ、電流が流れる。

不思議でもなんでもない。よくある話と同じです。

この回答へのお礼

この導体棒を回路(抵抗)に繋いだら、水道でいう蛇口を捻った状態になるのですか？
もしそうならば、なぜ回路(抵抗)に繋いだときに電子に働く力のつり合いが保たれなくなるのですか？電流が流れるということはeE<evBになるということですよね…

お礼日時：2023/08/05 10:23

No.1 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/08/04 21:34

今回の誘導起電力とは、v×Bという(狭義の)ローレンツ力が

電荷に働くことです。その結果、今回移動できるのは自由電
子だで、ほぼ瞬間に導体棒の両端に電荷が分離する。

その電荷による電界 Eが v×B と逆向きに発生し、
　E+v×B=0
となったところで、つり合い、電荷の分離が停止します(でな
いと電荷の分離が暴走する)。

>なぜ電子(流)の流れが止むのに、誘導起電力は生じるのですか？電圧がかかっていることと電子が流れないということが矛盾している<
●以上のように矛盾はない。抵抗の場合、電流が流れないと
電圧は発生しないが、この現象は R(オームの法則)とは無関
係。

ちなみに、この導体棒にRをつなぎ閉回路にすると電流が流
れます。この電流は接続したRによって決まり、電磁誘導と
は直接関係ない。

この場合も、導体棒にはEがあり、回路理論としてRの電圧
と釣り合っている。つまり、発生したEにより、導体棒の電
圧が定義でき、キルヒホッフの電圧則が成立している。