誘導起電力の符号

質問

初歩の質問です。
（１）教科書にある定義：
１巻きのコイルを貫く磁束が時間⊿tの間に⊿Φだけ変化するとき、コイルに生じる誘導起電力Vは
V = - N⊿Φ / ⊿t
教科書にある問題：
断面積1.0×10^-2、巻き数2.0×10^3回のコイルがある。このコイルの断面を垂直に貫く磁場の磁束密度が0.20s間に一定の割合で5.0T増加した。コイルに生じる誘導起電力の大きさはいくらか。回答：5.0×10^2V
となっています。定義から計算すると -5.0×10^2Vにならないのでしょうか。

回答No.1

foobar · ベストアンサー

「コイルに生じる誘導起電力の『大きさ』」なので、答えは絶対値を取って表記することになると思います。

お礼

foobar さま

明快なコメント有難うございます。
ベクトルと同じ発想ですね。

回答No.3

Tann3

乾電池の電圧は、物理学的には負極を基準にすれば「プラス1.5ボルト」、正極を基準にすれば「マイナス1.5ボルト」ですが、「この乾電池の電圧は何ボルトか」と聞かれて「マイナス1.5ボルトです」と答える人はいないでしょう。

　ふつう、ものの大きさは「絶対値」で表現します。
　何かを基準に、「方向」を示す必要があるときには、「基準」に対して「プラス」か「マイナス」かを示す必要があります。

　ご質問の場合は、「コイルに生じる誘導起電力の大きさはいくらか」で、方向は問題に開いていないので、「絶対値」でよいと思います。逆に、もし「マイナス」で答えるなら、「何を基準にして」を付け加える必要があるでしょう。

回答No.2

mdmp2

コイルが開いているなら、誘導起電力による電流が流れませんが、リングのようにショートしていると電流が流れます。電流の方向は、磁束の変化を妨げる方向です。
「妨げる方向」から、V = - N⊿Φ / ⊿t のように「-」符号がついたものと考えます。

電流と電圧の方向はつぎのように説明できます。コイルはショートしてあるものとします。
コイルの面が水平になるように置いてコイルの下から磁石のN極を近づけると、コイルを貫く磁束（下から上向き）が増加します。すると、コイルに（上から見て）時計回りの電流が流れ、右ねじの法則により上から下向きの磁束を発生させ、磁束の変化を妨げようとします。
コイルを一カ所で切断し、切断した両端の電圧がどうなっているか考えると、右端がプラス、左端がマイナスになるのではないでしょうか？

素人考えです。