高校物理の質問です。 授業で電磁誘導で近づいてくる磁石を反発する力より、遠ざかる磁石を引きつける力の

高校物理の質問です。

授業で電磁誘導で近づいてくる磁石を反発する力より、遠ざかる磁石を引きつける力の方が電位が高くなると習ったのですが、なぜそうなるのかよく分からないので分かりやすく教えて頂けないでしょうか。宜しくお願いしますm(._.)m

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/03/05 11:40

どういうことを指しているのか、ちょっと分かりづらい質問文ですね。

＞電磁誘導で近づいてくる磁石を反発する力
＞遠ざかる磁石を引きつける力の方が電位が高くなる

「力」のことを言っているのか、「電位」のことをいっているのか、意味がよく分かりません。

電磁誘導では
（１）コイルに磁石を近づける
　　↓
（２）コイルに電流が発生する（電磁誘導）
　　↓
（３）流れる電流により「磁場」が発生する。その方向は「コイルに近づけた磁石の磁場変化をうちける方向」です。（レンツの法則）
　　↓
（４）その「電流により発生した力」により、磁石の動きを妨げる方向に「力」が働く。（レンツの法則による「近づいちゃいやよ、離れちゃいやよ」現象）

つまり、（２）の電流（もしくは起電力＝電位）のことを言っているのか、（４）の力のことを言っているのか、ということです。一連の現象なのので、「電流（電位）」と「力」の「大きさ」は比例します。

↓　参考サイト。「電磁誘導」
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/dennji/de …
↓　参考サイト。「レンツの法則
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/dennji/re …」


　授業で習ったと思いますが、（２）の「電流」の大きさと、その結果の（４）の力の大きさは、どちらも（１）のときに「単位時間にどれだけの磁束を横切るか＝磁束を横切る速さ」に比例します。
　この「磁束の横切り方」が、（１）で磁石が「近づくとき」と「離れるとき」で同じであれば、「電流の大きさ」も「力の大きさ」も同じになります。
　もし違いがあるなら、（１）で磁石が「近づくとき」と「離れるとき」で「磁束の横切り方が違う」ということなのですが、これは「コイルと磁石の形状や近づけ・遠ざけ方」によるので、一概にそうだとは言えません。


質問を見て思ったのですが、授業で習ったのは

「磁石が近づいてくるときと、遠ざかるときとでは、電位（電流）の方向が逆になる」
（例えば、近づけるときに「高い電位（プラスの電位）」になった側が、遠ざけるときには「低い電位（マイナスの電位）」になるということ。電流の場合には、「高い電位（プラスの電位）→低い電位（マイナスの電位）」に流れる）

ということではありませんか？

　上に書いたように、電位（電流）や力の大きさは「単位時間にどれだけの磁束を横切るか＝磁束を横切る速さ」の比例しますので、「増える」ときは「プラス」、「減る」ときには「マイナス」の本数になります。
　ということで、上に書いたように「磁束」を「増える」方向に横切るか（近づくとき）、「減る」方向に横切るか（離れるとき）で、発生する電位（電流）の方向、力の方向が「逆向き」になります。一方で「電位が高くなった側（プラス）」は、他方で「電位の低い側（マイナス）」になります。

　授業で教わったのは、そういう意味ではありませんか？

この回答へのお礼

分かりやすく教えてくださり、ありがとうございます！(*^^*) 助かりました！

お礼日時：2017/03/05 18:20