レンツの法則 誘導電流の向きの判別 点数が上がる高校入試理科問題

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電磁誘導の考えかたで登場する、レンツの法則に関する問題です。どの向きに誘導電流が流れるのかを判断する問題になっています。

レンツの法則 誘導電流の向きの判別

問題下の図ア~イのように、コイルに鉄心を入れコイルの導線を発光ダイオードに接続した。このコイルに棒磁石の極を変えて、近づけたり遠ざけたりすると、発光ダイオードが点灯した。これについて、次の各問いに答えなさい。

レンツの法則

(1)この現象は、コイルの中の磁界が変化し電流が流れる現象である。この現象の名称と、このとき流れる電流の名称を答えよ。

(2)図のア~エのとき、発光ダイオードが点灯したものはどれか。すべて選び記号で答えよ。

(3)コイルに接続されている発光ダイオードを豆電球にとり換えて、図と同じように棒磁石を動かした場合、豆電球が点灯するものはどれか。すべて選び、記号で答えよ。ただし、豆電球が点灯するだけの十分な電流が流れたものとする。

(4)次の文は、この実験でコイルに電流が流れた現象をまとめたものである。( )に適する語句を答えよ。

棒磁石を動かす動作を( ① )ように、コイルに電流が流れることがわかった。図のアの場合、コイルの左端が( ② )極になるようにコイルに電流が流れた。
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レンツの法則 誘導電流の向きの判別 解答・解説

(1)現象:電磁誘導 電流:誘導電流

コイルのまわりの磁界が変化し、コイルに電流が流れる現象を電磁誘導、このとき流れる電流を誘導電流といいます。「導」の字を「動」と間違えないようにしましょう。

(2)ア、エ

電磁誘導では、棒磁石の動きをさまたげるように電流がながれます。アとウの場合、N極がコイルの左端から遠ざかっていくので、その動作をさまたげるように、コイルの左端がS極となる向きに誘導電流が流れます。イとエの場合、S極がコイルの左端から遠ざかっていくので、その動作をさまたげるように、コイルの左端がN極となる向きに誘導電流が流れます。発光ダイオードは+端子から電流が流れ込んだ場合のみに点灯するので、これに該当するのはアとエになります。

(3)ア、イ、ウ、エ

豆電球は、発光ダイオードのように端子がありません。口金から電流が流れ込めば、電流の向きに関係なく点灯します。したがって、すべての場合で、豆電球が点灯します。

(4)①さまたげる 

レンツの法則の説明です。電磁誘導では、棒磁石の動きをさまたげる向きにコイルに誘導電流が流れます。アの場合、N極がコイルの左端から遠ざかっていくので、その動作をさまたげるように、コイルの左端がS極となる向きに誘導電流が流れます。

基本の復習中2理科「レンツの法則」電磁誘導での誘導電流の向きがわかる!

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