ファラデーの電磁誘導の法則：第一法則と第二法則

ファラデーの法則とは何か

電磁誘導のファラデーの法則（ファラデーの法則とも呼ばれる）は、電磁気学の基本的な法則であり、磁場が電気回路と相互作用して電動力（EMF）を生じさせる方法を予測するものです。この現象は電磁誘導と呼ばれています。

ファラデーの法則によれば、変化する磁場にさらされた導体には電流が誘導されます。レンツの電磁誘導法則によれば、この誘導された電流の方向は、その電流によって生じる磁場が、最初の変化する磁場を反対するように決定されます。この電流の流れの方向はフレミングの右手の法則を使用して決定することができます。

ファラデーの誘導の法則は、トランス、モーター、発電機、およびインダクタの動作原理を説明しています。この法則は、マグネットとコイルを使った実験を行ったマイケル・ファラデーにちなんで名付けられました。ファラデーの実験では、コイルを通るフラックスが変化するときにEMFがコイルにどのように誘導されるかを発見しました。

ファラデーの実験

この実験では、ファラデーはマグネットとコイルを取り、ガルバノメータをコイルに接続します。始めはマグネットは静止しており、ガルバノメータには偏角がありません。つまり、ガルバノメータの針は中心またはゼロ位置にあります。マグネットをコイルに近づけると、ガルバノメータの針は一方の方向に偏ります。

マグネットがその位置で静止すると、ガルバノメータの針はゼロ位置に戻ります。次に、マグネットがコイルから離れていくと、針は逆方向に偏りますが、マグネットがコイルに対して静止すると、ガルバノメータの針は再びゼロ位置に戻ります。同様に、マグネットが静止している間にコイルがマグネットから遠ざかるか近づくと、ガルバノメータは偏角を示します。また、磁場の変化が速いほど、コイルに誘導されるEMFまたは電圧も大きくなります。

結論：この実験から、ファラデーは導体と磁場との間の相対運動があるとき、コイルとのフラックスリンクが変化し、このフラックスの変化によりコイルに電圧が誘導されることを結論付けました。

マイケル・ファラデーは、上記の実験に基づいて2つの法則を定式化しました。これらの法則はファラデーの電磁誘導法則と呼ばれています。

ファラデーの第一法則

コイルの磁場に何らかの変化があると、コイルに誘導電動力が誘導されます。この誘導された電動力を誘導電動力と呼びます。もし導体回路が閉路である場合、電流も回路を通過し、これを誘導電流と呼びます。
磁場を変える方法：

1. マグネットをコイルに近づけたり離したりすること

2. コイルを磁場に入ったり出したりすること

3. 磁場内にあるコイルの面積を変更すること

4. コイルをマグネットに対して回転させること

ファラデーの第二法則

これは、コイルに誘導される電動力の大きさは、コイルと連携するフラックスの変化率に等しいことを述べています。コイルのフラックスリンクは、コイルの巻数とコイルに関連するフラックスの積です。

ファラデーの法則の公式

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