問 題
図のように磁束密度 B の一様な磁界の中で、半径 a、巻数 N の円形コイルが、磁界の方向と直角な直径を回転軸として角速度 ω で回転している。このコイルに発生する誘導起電力の最大値を4倍にする方法として記述 ㋐ ~ ㋔ のうちから妥当なもののみを全て挙げているのはどれか。
㋐ 半径 a を2倍にする。
㋑ 半径 a を4倍にする。
㋒ 巻数 N を2倍にする。
㋓ 巻数 N を4倍にする。
㋔ 角速度 ω を2倍にする。
1. ㋐ ㋒ ㋔
2. ㋐ ㋓
3. ㋑ ㋒
4. ㋑ ㋓
5. ㋔
正解 (2)
解 説
類題 H24no23 より、ファラデーの電磁誘導の法則、V = -N(dΦ/dt) です。Φは磁束です。磁束が 4 倍になるには、磁力線が貫く面積が4倍になればよいので、円の面積が4倍になればよいです。そのためには、「半径を 2 倍」にすればよいです。また、N を 4 倍にしても、V が4倍になります。
以上より、正解は 2 です。
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