汐崎です。
Yukio Ishihara wrote:
> 石原@ザ・ランスです。
> 
> In article <fWPhd.1$pK.0@news7.dion.ne.jp>, dh.shiozaki@s3.dion.ne.jp says...
> 
>>石原さんの、ご説明は、
>>http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/farlaw.html#c1
>>の4角形のループがある図
>>または、
>>http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/elevol.html#c3
>>の「Motional EMF」のことを言われていること理解します。
>>確かに、LVは「面積」ですね(これは、私目は、見落としていました)
>>しかし、後者の右の、導線を取り出している部分を見てください。
>>私の理解では、「motional emf」は、導線の(一部線分)の移動で
>>発生すると思います。ただ、起電力の大きさを計算するために、
>>(「farady's Law」の計算式に適用するために、)
>>面積の形にして計算しているだけだと思われます。
> 
> 
> 少し時間ができたんで、この図をじっくり見てみました。
> 図の左上には次のように書かれてますね。
> 
>  Consider a loop of wire moving with velocity V into a stationary magnetic field

上記URの2番目のURLですね。

> 
> まず loop とはっきり言ってることを確認して下さい。
> もうひとつ、"into a stationary magnetic field" とも言ってる。
> "in" じゃなくて "into" です。
はい、確認しました。
> これは磁場のない所から磁場のあるところへ動く、という意味でしょう。マチガイナイ :-P
英語の意味はそうだと思います。

> 図で B out として点々のある所には磁場があって、その左側、点々のない所は磁場がないんです。

「B out」は、紙面からこちら(紙面の上)で、「ドット」は「矢の先」
と理解してよいのでしょうか?

> (これは Faraday's Law の説明図では磁場のある所は色付けされてよりはっきりしてます)。
> つまり磁場のない所からある所へ回路を突っ込んでいった(into)ときの磁束の変化を説明してるんです。
> もうひとつ下の図"Motional EMF and Faraday's Law"の所には
> 
>   emf=BLV=BL(ΔW/Δt)=B(ΔA/Δt)
> 
> と、はっきり面積変化であることを明示してますね。
これは、下の項目名が「Motional EMF and Faraday's Law」とあるように
「motional emf」を、「Faraday's Law」を利用して(関連付けて)、
emf(V) を算出するためにために説明していると思います。
実際、計算はそれでよいのですが。

> 
> 「導線を取り出している部分」は、B と V によって導線の中の荷電にどのような力が
> かかるかを示してるだけです。べつに「ここだけ」で起電力を考えてるんじゃない。
いやいや、上記、石原さんの
>「導線の中の荷電にどのような力がかかるか」こそが、
この場合の「起電力の原泉」でしょう(私はそう思います)。

そして、上側のの図「Motional EMF」の説明は、
The magnetic force exerted on the charges in a moving conductor will
generate a voltage (a motional emf).
とあり、これは、動いている導線中の電荷に力が働いて(ローレンツ力)
「motional emf」が発生すると説明しています。
電荷1個1個に力が働くから、起電力が、生じると。私は思います。

極め付きは、
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magint.html#c1
Magnetic Interactions with Moving Charge
の「右端の図」です。

> 
> というわけで、この図は汐崎さんのご主張を支持してるわけではない。
はい、こちらは、(むしろ、石原さんの説明に対応している)とおもいます。
先の「極め付き」が、私の説明に対応しているとおもいます。

多くの「電磁気学」の「電磁誘導」の説明では、
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/farlaw.html#c1
の方法が多いですが、上記の極め付きの方は、省略しているのが多いです。
例えば、「ネットで百科事典」
http://ds.hbi.ne.jp/netencyhome/index.html
を「電磁誘導」で検索すると、まさに、石原さんのおっしゃる通りとおもわれる
説明があります。その他のWebでの説明でも、、
先の、極め付きの例のような、「ローレンツ力」でしか説明できない方は、
数えるほど少ないです。    ^^^^^^^^^^
かく言う私も、最近まで「Faraday's Law」だけで、ことたれり
であったわけですが。
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小学校で「アルキメデスの原理」で、「浮力」の計算ができ、
「浮力」がわかったような気分だったのですが、
浮力は、物体の下面積の圧力(水圧)から上面積の圧力(水圧)を
引く計算が、浮力の本質(上下の圧力の差)を表していることに気付きました。
これが、所謂「体積*水の密度」に等しいわけです。
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従って、電磁誘導の説明は、「ファラディLAW」で説明するのはいいのですが、
これだけではない「磁界中の導線」の移動もあることを認識してほしいと
思う次第であります。
具体的には
http://keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_physics_2/contents/ph-2/2-bu/2-4-1.htm
第1節 電磁誘導の法則
http://keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_physics_2/contents/ph-2/2-bu/2-4-2.htm
第2節 磁界中を運動する導体の棒
の第2節 が、参考になります。
しかし、「ローレンツ力」による起電力の計算の説明の多くは、
「帰納的」ものが多いので、満足しているわけではありませんが。

(汐崎)