| English | 意味 |
|---|---|
| electromagnetic induction/ɪˌlektrəʊməɡˈnetɪk ɪnˈdʌkʃn/ | 電磁誘導 |
| Faraday's law/ˈfærədeɪz lɔː/ | ファラデーの法則 |
Move a magnet near a coil and you make electricity from nothing
- Push a magnet into a coil and a current appears — with no battery.
- Pull it out and the current reverses.
- A changing magnetic flux drives the current: electromagnetic induction 电磁感应.
- This single effect powers almost every generator on Earth.
Faraday's law
- The induced EMF equals how fast the flux changes: $\varepsilon = -N\dfrac{d\Phi_B}{dt}$.
- $N$ is the number of turns; the faster $\Phi_B$ changes, the bigger the EMF.
- A steady flux ($d\Phi_B/dt = 0$) induces nothing.
- This is Faraday's law 法拉第定律 — the heart of the unit.
誘導電流を生じる
磁石を速くや遅く動かして、誘起電流が大きくなり逆転することを見よ。
ファラデーの法則によれば、誘起電動力は次に依存する:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$\varepsilon = -N\,d\Phi_B/dt$ — 磁束の変化率。
強いが一定の磁場中にあるコイルには、誘起電動力は生じない。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
磁束の変化がない限り、磁場がいくら強くても誘起電動力は生じない。
単一ループの磁束が $0.6\ \text{Wb}$ $0.3\ \text{s}$ で変化した。平均的な誘起電動力を求めよ（単位: V）。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$\varepsilon = \Delta\Phi_B/\Delta t = 0.6/0.3 = 2\ \text{V}$.
What makes a bigger EMF
- More turns $N$ in the coil — each loop adds its own EMF.
- A stronger magnet — more flux to change.
- A faster motion — a quicker change of flux.
- Slow, weak, or few-turn setups give only a tiny EMF.
より大きな誘起電動力を得る方法として正しいものをすべて選びよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
巻数の増加、高速運動、強力な磁場はいずれも電動力を高める。静止させておくとゼロになる。
Many ways to change the flux
- Move a magnet toward or away from the coil.
- Move the coil through a field.
- Rotate the coil in the field (this makes AC generators work).
- Change a nearby current, whose field threads the coil.
コイルに誘起電動力を生じさせないものはどれか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
一定の磁場で運動がない場合、磁束の変化はなく — 誘起電動力も生じない。
This is how generators work
- Spin a coil in a magnetic field and its flux changes continuously.
- That induces an alternating EMF — the mains electricity in your home.
- Wind, water, and steam turbines all just spin such coils.
- Induction turns motion into electrical energy.
磁場中でコイルを回転させて電気を作る装置は ____ である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
発電機は誘導を利用して運動を電気に変える。
A single loop's flux changes by $0.4\ \text{Wb}$ in $0.2\ \text{s}$. Find the average EMF.
- $\varepsilon = \dfrac{\Delta\Phi_B}{\Delta t} = \dfrac{0.4}{0.2}$.
- $\varepsilon = 2\ \text{V}$ (magnitude).
It is the rate of change of flux that matters, not the flux itself. A coil sitting in a huge but steady field has a large flux and yet zero induced EMF. No change, no EMF.
Electromagnetic induction: a changing magnetic flux drives an EMF, given by Faraday's law $\varepsilon = -N\,d\Phi_B/dt$. A bigger EMF comes from more turns, a stronger field, or faster change. A steady flux induces nothing — this is how generators make electricity.