汐崎です。

Yukio Ishihara wrote:
> 石原@ザ・ランスです。
> どうやら1からご説明しないとわかっていただけないようですね。
> 垂直な導線(だけ)では「誘導起電力」なんて発生しません。
私の説明が十分でないので、誤解を招いたかもしれません。
基本的には、
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magint.html#c1
の右端の図では「垂直」な導線を右に動かすと「emf」が発生するとあります。
さらに、導線を固定して、磁石を左に動かす場合にはどうか?
これについては、この「hyperphysicsd」では、言及していないようです。
この場合のemfの説明は、「Faraday's Law」(狭い意味かもしれません)では
なくて、「ローレンツ力」で説明するのが多いです。

わたしの、東京タワーの例では、もし、地球磁場が自転していないならば
               ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
東京タワーは、当然、自転していますから、上の図に当てはまり、
「emf」が生ずるという意味です。
もし、地球磁場が、地表といっしょに自転しているならば、
emfは発生しないことになります。

> 電磁誘導は「回路が切る磁束の変化」で起きるんです。
> 「回路が切る磁束」というのは、
>       透磁率 X 磁場 X 断面積
> で求められます。このうち(透磁率 X 磁場)は今は一定と考えていいです。
> 「断面積」というのは、「回路で囲まれる面積」を磁場に垂直な面に投影したものです。
> ですから
「回路が切る磁束」から
> 「 透磁率 X 磁場 X 断面積 」で求められます。
は、よく分かりません。なにか、物理的な、回路と
(「回路」ですからループになっていることを想像しますが、)
と磁界の配置関係を、想定されているとは思いますが。
「導線が磁束を切る」ならば、前記の図があります。
普通、「Faraday's Law」の説明では、石原さんの
説明のようなのが多いことは、承知しているつもりですが、
例えば
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/farlaw.html#c1

前の図の場合には、「motional emf]として区別する場合もあるようです。
> 
> 
>>実は、円形コイルを東西方向の軸を中心にして回転させると
>>電圧が発生するのは、「高校生/中学生?」向けに、
>>(島津製作所?)製の、キットがあるようです。
> 
> 
> これは回転によって断面積が変化するから起電力が発生するんです。
> 
> 汐崎さんの「東京タワー(でもなんでも)」は、
> 長方形回路の対辺が地球自転の速度で遠ざかる(または近づく)
> というとてつもない場合を計算してるんです。
> これもたしかに断面積が変化するんだけど、おかしな設定と思いませんか?

長方形回路は、想定していないのですが、
ただ、実際に測定しようとすると、測定系とで、
何らかのループにはなると思います。
> 
> 
>>電磁誘導の説明では、
>>1)「コイルの中磁束密度の変化」と、
>>2)「一様な静磁場中で導線を移動する」の例が多く載っています。
> 
> 
> 何度でも申しますが、
>       透磁率 X 磁場 X 断面積
> これが変化しない限り、起電力はありません。
> そしてこれは電磁気学の初歩です。
> 

少なくとも、先の最初の図では、emfの計算には、「断面積」の
要素(項)は、出てこないと思います。
前回の私の記事で、
1)は、断面積の項がありますが、
2)では、断面積の項はなく、導線と磁界が相対的に運動する
ように理解していますが。
>> 何度でも申しますが、
>>       透磁率 X 磁場 X 断面積
>> これが変化しない限り、起電力はありません。

「磁場の変化」をどう捉えたらよいかは、非常に興味あります。
「磁場の強さの変化」は分かりますが、「磁場の移動」的な変化
のほうは、「地磁気(地球磁場)の自転」と関係があると思われるからです。