電磁誘導の問題を教えてください！

質問

図中の２つのU字型磁石は全く同じもので、どちらもN極を下にして置いてあります。オレンジの太い四角はコイルで、ブランコのように動かすことが出来ます。また、A-D間とB-C間はそれぞれ導線でつないであります。
ここで、右側のコイルをEの方向に動かしたままにした場合、発生する誘導電流の向きはどのようになるのでしょうか？また、そのようになる考え方をご教授下さい。
出来れば、中学生向きの回答を宜しくお願い致します。

回答No.2

boobee0125 · ベストアンサー

＞右側のコイルをEの方向に動かしたままにした場合、発生する誘導電流の向きはどのようになるのでしょうか？

右側の磁石ギャップ部での磁場は下(N)から上(S)に向かっています。電磁誘導についてのフレミングの右手の法則（人差し指が磁場の方向、中指が誘起起電力の方向、親指が移動方向）により右側のコイル下部は左方向に起電力が発生します。コイル上部では起電力は小さくなりますが右方向の起電力が発生するので結果的に正面から見て右周りの起電力が発生するため右側のコイルがEの方向に移動している瞬間はコイルは C がプラス、D がマイナスの電池のように働きます。

図の接続では上記の誘起起電力による誘導電流は C→B→A→D→C の向きに流れます。

補足

フレミングの右手の法則があったんですね。知りませんでした...。この法則を使って「右周りの起電力が発生する」ということは理解できました。
ただ、No.1の補足でも書きましたが、問題文や図にコイルが巻かれている向きが記述されていないのに、なぜ「C がプラス、D がマイナス」というように決定できるのでしょうか。
何かの勘違いかもしれませんが、ご回答宜しくお願い致します。

回答No.3

boobee0125

No.2 です。
>問題文や図にコイルが巻かれている向きが記述されていないのに、なぜ「C がプラス、D がマイナス」というように決定できるのでしょうか。

コイルの巻き方が詳しく書かれていないのは言われるとおりで厳密に考えればこの問題は成立しません。ですが注釈無しで一応問題が出されているということは「自然な」巻き方を前提にしていると解釈するしかありません。

「自然な」とは D から降りた導線がコイルに達した後（右ではなく）そのまま下に降りて以後左回りに巻かれる巻き方です。入学試験などでこのような問題が出されたらこのように問題について質問することなど出来ないでしょうからこのように考えるしかないと思います。

お礼

ご回答有難う御座います。はじめは右ねじの法則を使って解こうとしていたので、『D から降りた導線がコイルに達した後、下に降りて左回り』の巻き方でも、手前側に巻く場合と奥に巻く場合の結果が異なり混乱してしまいました。ですがフレミングの右手の法則を使ってよく考えてみると納得できました。
残りの問題は自力で解こうと思います。どうもありがとう御座いました。

回答No.1

decodeco2

はじめまして
　”フレミングの左手の法則”を使えば一発です。
　簡単に言うと、
　親指→力（F）
　人指し指→磁力（B）
　中指→電流（I）
　というようにあらわされます。
　詳しくは、リンク先を見てください。（wikipediaです。）
　覚え方としては、
　(1)下から、頭文字をなぞって[電磁力]
　(2)上から、[FBI](左手の格好が銃みたいなのでこれがいいかも)
　などがあります。

　結論としては、磁力(人指し指)が上向き、力(親指)が、E側なのでこのオレンジコイルには、時計と反対方向に誘導電流が流れることになります。実際z1rcomさん自身がやってみてください。

この原理を説明するのは、外積と、電界と磁界の関係についての知識が必要になるので、中学生向きに教えるのは、ちょっと僕には厳しいです。スイマセン…
　でも、そのことも同じリンクにちょこっと書いてあるので参考にしてください。

こんな感じでよろしいですか？

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%AC%E3%83%9F%E3%83%B3%E3%82%B0%E5%B7%A6%E6%89%8B%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87

補足

ご回答有難う御座います。リンク先の情報は参考になりました。
ただ、この問題にはコイルが巻かれている方向が記述されていなかったので、混乱してしまいました。コイルの巻き方を逆にすると、電流の向き（例えばA-D間）は逆になってしまうのですよね？
実際の問題では、

■２つのコイルが静止した状態から、右側のコイルだけをEの方向へ動かした。Eの方向へ動かしている間について、次の(1),(2)に答えよ。
(1)A-D間の電流はどうなるか。（ア：A→D、イ：D→A、ウ：流れない）
(2)左側のコイルはどうなるか。（ア：Eの方向へ動き出す、イ：Fの方向へ動き出す、ウ：全く動かない、エ：左側のコイルの巻き数が多ければEへ、少なければFの方向へ動き出す、オ：右側のコイルの巻き数が多ければEへ、少なければFの方向へ動き出す）

とあります。(1)を解くには、コイルが巻いてある方向が分かっている必要があるのでしょうか。それともコイルの巻き方は関係ないのでしょうか。
質問に「発生する誘導電流の向き」と書いてしまいましたが、要するに『コイルに流れる電流の向き』と、『A-D間に流れる電流の向き』の両方が知りたかったのです。
長くなってしまい申し訳ありません。ご回答お待ちしています。