問題コイルを貫く磁束が変化するときに生じる誘導起電力の大きさについて、正しいものはどれか。
- a磁束の変化する速さ(単位時間あたりの磁束の変化)が大きいほど、誘導起電力は大きくなる
- b磁束が変化していなくても、貫く磁束の値が大きければ誘導起電力は生じる
- cコイルの巻数を増やすと、誘導起電力は小さくなる
- d誘導起電力の向きは、磁束が増えるときも減るときも常に同じ向きである
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正解：a. 磁束の変化する速さ(単位時間あたりの磁束の変化)が大きいほど、誘導起電力は大きくなる
ファラデーの電磁誘導の法則より、誘導起電力の大きさは磁束の時間変化の割合(変化する速さ)とコイルの巻数に比例する。よって「変化する速さが大きいほど大きくなる」が正しい。選択肢1は誤り——起電力は磁束の『変化』によって生じるので、磁束が一定(変化なし)なら値が大きくても起電力は生じない。選択肢2も誤り——巻数が多いほど起電力は大きくなる(小さくならない)。選択肢3も誤り——レンツの法則により起電力(誘導電流)は磁束の変化を妨げる向きに生じるため、磁束が増えるときと減るときで向きは逆になる。