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							Ｌ   １３   大樹
Ｐ   １１   上田
Ｄ   １６   奥田
Ｒ   １５   大森
Ａ   １０   岩永
Ａ   ０９   井上
Ａ   １４   大下

         1
1. 目的
   のテ は物理学の電磁気学の部分に 、 ァ デーに
 こ ーマ             属し フ ラ
 っ 発見さ 電磁誘導の法則は電磁気学の基本4法則
よて    れた
の1つである。



 電磁誘導現象を実験的に    とも 、      し
             検証する と に 電磁気学と て
この法則を    た     する
     理解する めの入門と 。




                              2
 2. 原理
   イ 棒磁石の磁極を
 コ ルに          り 遠ざ り と コ ルに
            近づけた 、 けた する 、 イ 電
       。
 流が流れる 磁極を  る、
          変え と 電流の向き     。 ァ デーは、
                     が変わる フ ラ
  イ
 コ ル面を抜ける      たき 、
         磁束が変化し と に 誘導起電力が発生する
  と 見出し 。
 こを    た

誘導起電力

            V：誘導起電力[V]
            Φ：磁束[Wb]
            t：時間[s]：コイルの巻き数n


                                 3
ファラデーの電磁誘導の法
則
１．誘導起電力の大きさはコイルを貫く磁束
の時間変化率に比例する。


２．誘導起電力による誘導電流の向きは、自
身が作った磁場変化を妨げる向きである。
これをレンツの法則という。



                       4
磁束
     Φ=Bscosθ
     Φ：磁束[Wb]B：磁束密度[T]
     S：面積[m2]
     θ：面の法線と磁場の向きの
     なす角

                         5
       4.実験器具
(1)棒磁石(長さ50mm，直径10mm)

(2) 落下装置(棒磁石にひもを付けたもの)

(3)コイル(直径14mmで巻数ｎは1，2，3の
   3種類)

(4) 増幅器(入力：出力比は1：100)

(5)ストレージオシロスコープ
                           6
      5．実験方法
・磁石にくくりつけたひもを引っ張り磁石を50mmのと
ころまで上げ、紐を離し、磁石を落とす。

・磁石が下のコイルを通過する時、誘導起電力が生
じるのでそれをオシロスコープに保存させその値を
記録する。

・高さを最高300mmまで50mm間隔で変えて同様の
操作を行う。

・巻数が2，3のコイルに変更し、同様の操作を行う。
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5.1 実験結果-1
            3
                                              y = 0.2303x0.4269
           2.5
            2
速さV(m/s)




           1.5
            1
                                                      Series1
           0.5
            0
                 0     100     200     300   400
                             高さｈ(mm)

                     図2 各実験における速さｖの平均値
                                                                8
5.2 実験結果-2
              2000
                                        y = 638.24x - 26.721
誘導起電力 V (V)




              1500
                                        y = 422.88x + 31.059
              1000


              500                       y = 203.85x - 2.3444


                0
                     0          1               2               3
                                    速さv (m/s)
                                                               T1
                         図6 速さv と誘導起電力 V の関係
                                                                    9
6. 考察
 T1を   考え と T2はT1のおよ 2倍の誘導起電力
     基準と る 、         そ
 が、        そ             て 。
   T3はT1のおよ 3倍の誘導起電力 が発生し いる 誘
         イ    数に
 導起電力はコ ルの巻き 比例する と       た
                    こ が分かっ 。

    と の関係に いて た ラ よ 、
 高さ 速さ   つ 記し グ フ り      ｖ
                        速さ は高さ
 ｈの2分の1乗に比例する     た こ り
             事が分かっ 。 れよ 磁石の落下
 時の力学的エ             た こも    た
        ネルギー保存の法則がなり つ と 分かっ 。




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