電磁誘導について

質問

電磁誘導について教えてください。
電磁誘導とは磁石をコイル中に通過させるとコイルに電流が流れるというものですが、
何故電流が流れるのですか？
電流が流れると言う事は、電子の移動が起こることですよね？
そうすると、その電子は何処から来るもの？銅の自由電子？
さらに、発電で発生した電流（電子）はランプ等で発光するとき、エネルギー？（光子）として放出放されますよね？
そうすると銅線中の電子は次々と放出されることになるんですか？
もしそうだとすると、銅線はどこから電子を再供給しているのですか？長々と申し訳ないのですが、どなたか判る方教えてください。
宜しくお願いします。

回答No.1

cysteine · ベストアンサー

>何故電流が流れるのですか？
フレミングの法則とか右ねじの法則とかでは納得できませんか?
大学に入ってマックスウェル方程式とか習えばもう少し理解できるかもしれません。
端的に言えば、恒常性を保とうとする自然の摂理によるものでしょうか。

＞電流が流れると言う事は、電子の移動が起こることですよね？
そうです
＞そうすると、その電子は何処から来るもの？銅の自由電子？
そうです。銅の自由電子が移動するだけで、電子が増えるわけではありません。

＞さらに、発電で発生した電流（電子）はランプ等で発光するとき、エネルギー？（光子）として放出放されますよね？
＞そうすると銅線中の電子は次々と放出されることになるんですか？
電子と光子は違います。
電子は物質ですが、光子はエネルギー波です。光子を放出することで電子の速度が弱まります。

回答No.3

phy0

コイルの中で磁石を動かすと、コイル中の磁場が変化します（強くなったり、弱くなったり）。この磁場の変化を打ち消すために、コイルに電流が流れます。

電子が円運動をすると（コイルに電流が流れると）、円の中に磁場が作られます。

よって、電流の流れる方向は、磁石の動きによって作られた磁場と反対向きの磁場を作るように流れます。

＞そうすると、その電子は何処から来るもの？銅の自由電子？
そうです、自由電子です。

＞発電で発生した電流（電子）は
発電では電子を動かす（流す）電圧を発生させるのであり、新たに電子を作り出すわけではありません。

イメージがつかんでもらうための回答なので、厳密でないことはご容赦を。

回答No.2

DexMachina

> 銅線はどこから電子を再供給しているのですか？

コイルの導線の一方から電子が流れ出すと同時に、反対の導線から
電子が入り込んできます。

ものすごく大雑把なイメージとして「たらいに張った水を回転させること」を
例にすると、回路は「たらい」、電子は「水」、磁界の変化は「手」に
当たります。

つまり、手で一方に水を押すと、すぐにその手の進行方向と逆側から水が
流れ込んでくるので、手の後ろに水がなくなる(=導線の中から電子がなく
なる)わけではない、ということです。
(=たらいの水と同様に、コイル～ランプの間をぐるぐる回るだけ)

> 発電で発生した電流（電子）はランプ等で発光するとき、エネルギー？
> （光子）として放出放されますよね？

No.1の方が回答されている通り、光子に変換されているのは電子自体では
なく、磁界の変化が電子に与えた運動エネルギーです。
(「運動エネルギー」というのは、用語としては若干語弊がありますが)
従って、磁界の動き(「たらいの水」であれば手の動き)がなくなれば、電子の
移動もなくなるため、光らなくなる、ということです。