どう思う？

磁界中の平行レール上を運動する導体の問題

締切済

質問者：endlessriver
質問日時：2025/05/12 08:04
回答数：47件

上の図のように磁界中の導体平行レール上を運動する導体の問題がある。
レールの間隔はℓで、終端の抵抗R以外、導体の抵抗は無いとする。

1.
よく知られたように、e=(v×B)ℓの起電力が発生し、両端に電荷が分離する。この電荷による電界E=v×Bが発生し、これによる電圧Vが定義される。そして、オームの法則 V=RI の電流が流れる。

2.
つぎに、下の図のように、終端抵抗がなく、運動導体棒が抵抗Rを持つとする。このときは
I=|v×B|ℓ/R・・・・①
の電流が流れるが、両端は短絡されているので(電荷の分離もなく)、電圧Vは0(電界Eも0)となる。この状態ではオームの法則　V=RI は成り立たない。
つまりオームの法則は成り立っていないのか?　何故①が成り立つか?

ちなみに、電磁誘導については誤解も多く(起電力の定義も説明もない)、上の図も問題を含んでいるのに(電磁誘導があるのに電圧測が成り立つ理由は?)、下の図の問題が提示されているのを見たことがある。明らかに高校レベルを逸脱している(ことを出題者は理解していない)。

これから。コンクラーベを見に行くので(2回目)、返信はしばらくできないと思います。

図を忘れました・・・┐(´∀｀)┌

補足日時：2025/05/12 08:06
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中和って文学的ですねー

補足日時：2025/05/13 07:08
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なお、終端抵抗 → 0 としたとき、極限と一致するのかは疑問がある。
述べたように、この場合は、電界は無く、電圧は定義でない。

No.28の回答に寄せられた補足コメントです。補足日時：2025/05/14 10:34
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下の図は、電界もなく、電圧則が成り立たないと言っています。また、単なる回路論では(準)静電界ですから、電圧則が使えます。たとい、終端に抵抗があったとしても、電磁誘導がありますから、本当は何の根拠もなく電圧則は使えません(終端抵抗が無ければ電圧則は使えない。電圧もないし)。

だから、電界が無い、電圧則を使わない説明を期待しました。

補足日時：2025/05/14 13:13
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キルヒホッフの電圧則が万能と固く信じられているようです。

・起電力とは何か全く理解できず、電圧と区別もできていないので、
　その定義と電圧との違いを記述してもらいたい。
・電圧が存在する条件は保存力　∲E・ds=0　と理解できていない。
・前提のある定理としてぜひ、電圧則の証明を載せてもらいたい。

昨今、猫も杓子も代り映えもしない出版する(それどころか、先人の
誤りを鵜呑みにして拡散する)ので恥ずかしい。

それ行け、一般相対論、素粒子論とか宇宙論とかいう前に、ぜひ、
基本に戻って、やり直してほしい。

補足日時：2025/05/16 20:37
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磁界中の平行レール上を運動する導体の問題

リンクさきみてみて！

平行導線に電流を流した時の引力は、ローレンツ力で説明できるが、

>電磁気学は相対論を含む(満たしている)から、相対論を使わずともできる。

＞力学と電磁気学の矛盾を救ったのです。

＞いいえ、一般に行くのはどうかという意味です(今は相対論と言えば一般のようですが。

相対性理論知っているかい？

＞つぎに、運動導体棒に静止した系では、磁界が -vで運動するので、全空間に誘導電界が発生する。

＞No.30にいただいたコメントに関してです。

＞キルヒホッフの電圧則が万能と固く信じられているようです。

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