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ローレンツ力の向きは、こっち?こっち?こっち?

ところで、電流はプラスの電荷が流れることと言われる。
プラスの電荷というのは、電子の抜けた原子のことだと。
そう、プラスの電荷が流れるということは、電子が抜けて、反対に流れていると言うこと。
この事実はあまり気にしてないけど、たまに気にしないとえらい目にあう。
その一つがローレンツ力を考えるとき。
物理の授業で出てきたわけですが、まぁ要領を得ない。
さて、上向きに磁束密度Bで、磁束があったと。
ここで、手前から奥に向けて導体棒がある。これを左に動かす。
導体棒の中にはたくさん電子がある。こいつらが左に動かされると言うことになる。
ところで電流はプラスの電荷が動くこと、そして、電子が反対に動くこと。
だから、電子が左に動いたということは、電流が右に流れたということ。
わかりにくいですね。しかし、どうもこういうことらしいです。
さて、ここでフレミングの左手の法則を使って、電荷に働く力の向きを考える。
なんかおかしい気がするけど、磁界の中に電流の流れた棒があると力を受けるというけど、
電流が力を受けていると考えれば、確かに電荷が力を受けるというのも説得力がある。
ところで教科書やらを見ると、プラスの電荷が力を受けると書いてあるな。なぜだろう?
電子が動いたから受ける力なら、電子が受けそうなもんなのだが…
それで考えるとプラスの電荷には手前に向かって力が働く。
この力をローレンツ力と言うらしい。
速度をvとして、電束に直角に動いたとき、電束にも移動方向にも直角な方向にBveの力を受ける。
-eは電子1個の電気量ね。
ローレンツ力で電磁誘導を説明できるらしい。
さて、+eの電荷が、手前に向かってBveの力を受けている。
導体棒の長さをLとすると、一番奥に置いた電荷は、手前まで距離Lの間、Bve×Lの仕事をしてくれる。
ということは、奥の電荷は手前よりもLBveだけエネルギーが高いと。
それで電圧というのは、1[C]あたりのエネルギーだから、eで割ると、BvLとなる。
というわけで、手前より奥の方がBvLだけ電圧が高いということになる。
混乱することだらけですね。
これは宿題を考えてたとき、なんか訳わからんことだらけだから、
なぜだと思って、教科書を改めて見返したら、どうもそれっぽいことが書いてあって、
さらに電磁気の教科書も見ると、さらに説得力があって、なるほどと。
授業ではそんなことを気にする余裕などなくて、こういうものであるというぐらいだったもので。
しかしよく考えてみると、なんか大切な事が抜けていたと。
もしかしたらそのことを暗示してたのかも知れないけど、気付かなかったんだね。
まぁいつ気付くかの違いだとは思うけど、早い内に気付いてよかったね。
そうそう、ローレンツ力で発生する起電力の大きさを知るのに使うのが、フレミングの右手の法則なんだと。
なるほど、そういうことですか。
Author : Hidemaro
Date : 2008/07/17(Thu) 23:56
電気・数学・物理 | Comment | trackback (0)

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