I 誘導起電力に関する以下の問1~問3に答えよ。
問1 図1のように, z軸に平行な長さ LIm]の導線が, y軸の正の向き(紙面を表
問2
につ
線い
から裏に貫く向き)に加えられた一様な磁束密度B(T]の磁場の中を、
の正の向きに一定速度»[m/s)で運動している。導線内部の電子(電気量
-e[C))にはたらくローレンツカと, 導線に生じる誘導起電力について考え
2車
x軸
り
車
る。以下の設問に答えよ。
(M
FWM
へ導線内に静止している電子(電気量 - e)は導線の運動によって2軸方向に
ローレンツカを受ける。このローレンツカF[N]を, z軸の正の向きを正と
式して示せ。
の小ら4小ケす
2)導線中の電子がローレンツカを受けて移動すると導線内部の電荷分布に偏
こりが生じ, 導線内部に電場 E(V/m]が生じる。 電子はこの電場から力を受
小 け,2つの力がつり合ったところで電子の移動が止まる。カのつり合いの式
を, ローレンツカF, 電場Eを用いて示せ。ただし,F、 Eはz軸の正の向
きを正とする。
の
J出飛へ
(3) 導線の両端間に生じる起電カをFを用いて表せ。ただし,z軸の正側の電
位を高くする場合の起電力を正とする。 面突ケh日お 小 100