この、蛍光ペンで引いた部分がよくわからないのですが

質問

この、蛍光ペンで引いた部分がよくわからないのですが、なぜ釣り合うとわかるのですか？
距離によってことなるのは釣り合うから意外に理由はありますか？

回答No.5

上野 尚人（@uenotakato） · ベストアンサー

No.4の回答を修正します。
導体棒の中のどの位置かによって「電場の強さ」は変わります。
ですが、導体棒全体に生じる誘導起電力（端から端までの電圧）は、回転の角速度が一定ならばその起電力も一定です。
誘導起電力の大きさは「電場の強さを位置xについて定積分」することで算出できます。
この問題の場合なら、導体棒の中心の位置における電場の強さを「電場の強さの平均値」とみて、それに導体棒の長さを掛けることでも誘導起電力の大きさは算出できます。

回答No.4

上野 尚人（@uenotakato）

No.2,3の者です。
ご指摘の通りで、この場合、導体棒のどの位置かによって電場の強さは変わってきます。

回答No.3

上野 尚人（@uenotakato）

No.2の者です。
この場合、電場は一様ではありません。
電場の強さは、大まかにいうと「導体棒の速さに比例」します。
導体棒が直進している場合は導体棒の内部どこにおいても電場の強さは同じですが、
この問題の様に曲がって進んでいる場合は
「速さが遅い部分（中心に近い部分）は電場が弱く、速い部分（中心から離れた部分）は電場が強く」なります。

お礼

回答ありがとうございます。と、いうことは、誘導起電力は、場所によって違うと言うことですか？

回答No.2

上野 尚人（@uenotakato）

・なぜ釣り合うのか
→導体棒内の電場が一定（定常状態）になったときを考えているからです。

・なぜ距離によって異なるのか
→中心からの距離をx、角速度をωとすると、その点での円運動の速さがxωであり
この速さがローレンツ力の大きさに比例するので、電場の強さも中心からの距離xに比例することになります。

お礼

なぜ電場は一様なはずなのに距離によって異なるのですか矛盾しませんか？

回答No.1

bardfish

写真の解像度が低くて読めない文字が多数あります。

先生に聞いてください。

補足

結局私が聞きたいことというのは、誘導起電力が起こった動体棒中にある電子には、磁束によるローレンツ力が働きますが、やがて誘導起電力によって出来た電場から受ける力と釣り合い、電子は移動しなくなるのに、なぜ回転導体棒の場合は、動体棒中に生じる電場の強さが中心からの距離によって異なるのか。と言うことです。