導体棒が受ける力

問題

誘導電流が発生すると、

その電流により、導体棒は、磁場から

s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 の力を受ける。

F = s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1


オームの法則より、

V = RI = s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1

誘導電流は、

	s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1
I =	――――――――
	s ℓ v I R B F 1

　　

			s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 2 s ℓ v I R B F 1 2
	s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1
F =	―――――――――	・Bℓ =	――――――――――
	s ℓ v I R B F 1		s ℓ v I R B F 1

　　　


すると、手で引くとき、この s ℓ v I R B F 1 とつり合う大きさの力で引くと、

導体棒は、速さ s ℓ v I R B F 1 の等速 電力 仕事 直線 加速度 運動をすることになる。



手で引くことによる仕事率Pは、
（s：移動距離）

					s ℓ v I R B F 1 2 s ℓ v I R B F 1 2 s ℓ v I R B F 1 2
	F s ℓ v I R B F 1		F・ s ℓ v I R B F 1
P =	――――	=	―――――	=	――――――――――	(W)
	t		s ℓ v I R B F 1		s ℓ v I R B F 1

抵抗Rで発生するジュール熱（= 電力 仕事 直線 加速度 ）は、
１秒間あたり、

	s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1
IV =	――――――――	・ s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1 s ℓ v I R B F 1
	R

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

	s ℓ v I R B F 1 2 s ℓ v I R B F 1 2 s ℓ v I R B F 1 2
=	―――――――――	(W)
	R

よって　 電力 仕事 直線 加速度 = ジュール熱

お疲れ様でした。「採点」ボタンを押して採点してください。