電験３種過去問【2021年理論 問4】

解答

（４）

解説

電磁誘導により、コイルに生じる誘導電流は

レンツの法則により、磁束の変化を妨げる方向に発生する。

問題では、磁束が右から左に変化している。

これを妨げる方向、左から右に磁束を発生させるような電流がコイルに流れる。

右ねじの法則により、左から右に磁束を発生させる(ア)電流の向きは②となる。

電磁誘導により、コイルに生じる起電力v[V]は、

コイルの巻数N、コイルを貫く磁束φ[Wb]とすると、

\(\displaystyle v=-N\frac{dφ}{dt}\)

題意より、0.5秒間に変化する磁束鎖交数Φは、コイルの巻数N＝200なので、

(イ)\(\displaystyle Φ=Ndφ=200\times 10\times 10^{-3}=2\text{Wb}\)

0.5秒間(dt=0.5)に、コイルに発生する誘導起電力の大きさv[V]は

(ウ)\(\displaystyle v=-N\frac{dφ}{dt}=-\frac{Φ}{dt}=-\frac{2}{0.5}=-4\text{V}\)

※－4[V]のマイナスは磁束の変化に対する、誘導起電力の向きが逆であるという意味。大きさは4[V]