フレーミングの法則

tip★ さんの書込 (2007/11/13(Tue) 12:01)

今，電磁気学の講義でフレーミングの法則を習って，演習をしているのですが，少し疑問に思える問題やこの答えで教科書はあっているのか分からない問題，どのように手をつけたら良いか分からない問題が4つほどあるので質問させていただきます．

１．左手フレーミングの法則一般に左手フレーミングの法則は $\bm{F}=\bm{i} \times \bm{B}$ ですが，自分が使っいる演習書の解説では，いきなり $\bm{F}=\bm{I} \times \bm{B}$ が出てきました．また，なぜこうなるのか調べるために高校のとき使用していた参考書をひっぱりだしたところ， F=IBl という式がありました．この3式の違いはなんでしょうか？自分の考えでは，1番目の式は，単位体積あたりに働く力，2番目は単位長あたりに働く力，3番目は電流全体に働く力，という感じです．どうでしょうか？

２．右手のフレーミングの法則（１）（問題）円筒形磁極ＮとＳを用意し，その間に円筒形の導体をはさみます．そして，導体の中央と側面をすり接触子で接続し，電圧を測ります．このとき，すり接触子と電圧計を回転させたとき，電圧計の針は触れるかどうかを考察せよ．

答えは，振れるなのですが，なぜ振れるのか原因がわかりません．導体が回転していれば，右手フレーミングの法則で起電力が生じ，電圧計が振れると思うのですが，すり接触子と電圧計を回転させたときはどうすればいいのかわかりません．ヒントを教えていただけないでしょうか？

３．右手フレーミングの法則（２）（問題）直方体の永久磁石とすり接触子と電圧計を用意します．永久磁石の両側面にすり接触子を接続し電圧をはかります．このとき，磁束 $\bm{B}$ の向きは永久磁石に垂直に入ってくる方向とし，永久磁石の真上以外には磁束が無いものとします．このとき，すり接触子および電圧計を永久磁石から遠ざかる方向に速度 $\bm{v}$ で動かすとき，電圧計は振れるか？

自分の考えでは，まず，電圧計が振れるためには，次の二つの条件が必要です．・磁束中を物体が動いている・磁束が時間的に変化する一つ目の現象は起きていないので，右手フレーミングの法則による電界はしょうじない． 2つ目は，すり接触子と電圧計が動けば，磁束は時間的変化をするので起電力が生じる．

しかし，答えは，振れないで，磁束の時間的変化による起電力は生じない，と書いてありました．なぜ，磁束の時間的変化が無いのかわかりません．

図が無いので分かりにくいとは思いますが，よろしくお願いします．