【高校物理】電磁気学⑦「電磁誘導」(磁束/レンツの法則/誘導電場/起電力とは?) -理論解説編-

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  • Опубліковано 5 січ 2025

КОМЕНТАРІ •

  • @東大物理学科卒ひぐま
    @東大物理学科卒ひぐま  3 роки тому +12

    いつもご視聴ありがとうございます!
    二点訂正があります、本当にすみません。。。
    26:51で「閉回路pqac」と書いていますが、正しくは「閉回路pqbap」です。
    34:20で誘導機電力の向きを「p→q」としていますが、正しくは「q→p」です。
    よろしくお願いいたします!

    • @S-Hiro_
      @S-Hiro_ 2 роки тому

      固定していただけるとありがたいです!

  • @つばき-h9r
    @つばき-h9r Рік тому +1

    すごい!全てが繋がっていく!

  • @ああ-y8d2o
    @ああ-y8d2o 2 роки тому +17

    電磁気はイメージしづらくて嫌いだったんですけど、ICカードが電磁誘導を利用していることに気づいてから愛着がわきましたw だいぶ気持ち悪いですが、毎朝改札でICタッチするときに磁束の時間変化が大きくなるように垂直向きで素早くタッチするようにしています。

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому +1

      笑笑
      愛着もってやることはいいことですね!たしかに力学とかに比べるとどうしてもイメージしづらいですからね、、

  • @えぬ-e5x
    @えぬ-e5x 3 роки тому +6

    ちょうど独学で勉強中なんで助かります
    電磁気面白いので次の動画もよろしくお願いします!!

  • @りけい-l3g
    @りけい-l3g 3 роки тому +4

    いつも感謝です!

  • @ほにょほにょ-w6q
    @ほにょほにょ-w6q 3 роки тому +4

    お疲れ様です!

  • @ああ-g4u9p
    @ああ-g4u9p 3 роки тому +7

    動画投稿ありがとうございます!
    問題演習編が楽しみです!

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  3 роки тому +1

      こちらこそいつもありがとうございます!
      問題演習編わりと先になってしまいそうなんですが、お待ち頂けると🙏

  • @みらち-d7o
    @みらち-d7o 3 роки тому +5

    わかりやすすぎる授業ありがとうございます!
    東大理一がんばります

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  3 роки тому +2

      コメントありがとうございます!
      励みになります😂
      応援しております!過去問解説もやる予定なので、よければ活用してみてください!

  • @チェッカーなつき
    @チェッカーなつき 3 роки тому +4

    電磁誘導は全何回の予定ですか?

  • @Teraguitar
    @Teraguitar Рік тому

    cosθが90°までの範囲なら磁束の正の向きは磁束密度の向きと同じ?

  • @user-ys5qv3ez5i
    @user-ys5qv3ez5i 2 роки тому +1

    しっかり理解したあとはV=BvL、F=BILは覚えても大丈夫ですか?

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому +1

      もちろん大丈夫ですよ!これらの式に限らず、理論の中身がしっかり理解できましたら、あとは覚えてガンガン使っていきましょう。演習で立ち行かなくなるので、、

  • @琉村澤
    @琉村澤 3 роки тому +9

    rotE+∂B/∂t=0⇔∮E・dr+d/dt∬(B・n)dS=0のやつだー
    わかりやすい動画でいいですね😊

  • @lil904
    @lil904 2 роки тому +3

    独学で本当に本当にわかりやすいです。ありがとうございます!これからも動画楽しみにしてます

  • @カールフォガティ
    @カールフォガティ Рік тому

    なかなか先に進ませない焦らすタイプの講師

  • @monerasaru1571
    @monerasaru1571 2 роки тому +1

    熱力学とかも出してください!!!

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому +4

      リクエストありがとうございます!
      いま仕事に時間を取られてアップできていないのですが、波の次あたりにアップしたいと思っています、、おまたせしてすみません🙏

    • @monerasaru1571
      @monerasaru1571 2 роки тому

      @@東大物理学科卒ひぐま お忙しいところご返信ありがとうございます!!!波動も熱力学も楽しみに待ってます!!

  • @user-mp8wy8pp9v
    @user-mp8wy8pp9v 3 роки тому +4

    パワポレベルアップしてる〜!

  • @嫁が二次元
    @嫁が二次元 Рік тому

    質問です。
    コイルに抵抗を繋ぎ、コイル内を貫く磁場を変化させたとします。この時、誘導電場自体は空間に一様に分布してるということでしょうか?
    仮に一様に分布してると仮定すると、
    オームの法則i=ρEによれば、この回路に等しい電流が流れるためには抵抗に応じてEが変化する必要があり、矛盾してるような気がします。
    つまり私の考えではコイルの導線上は無視できるほどの誘導電場しか無く、抵抗内の電子に対してのみ大部分の誘導電場が割かれていることになるのですが、これはこれでおかしいと自分でも思ってしまいます。
    どう解決すれば良いでしょうか。

  • @まつりょう-j6d
    @まつりょう-j6d 2 роки тому

    電池があるときの電流の向きがよくわかりません
    誘電起電力が生じたら妨げる向きに電流が流れるんじゃ
    ないんですか?

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому

      質問ありがとうございます。
      すみません、どのような状況設定においての疑問なのかがわかりませんでした、、

  • @ブロード-o1n
    @ブロード-o1n 2 роки тому

    38:05くらいのところで、v’とf’が垂直というのはなぜわかるのですか?

  • @hsuaishzhdjdnx5561
    @hsuaishzhdjdnx5561 3 роки тому +3

    高3生です。参考にさせていただきます。この単元で質問なのですが、苑田先生によると、等速度運動する導体棒を真横から眺めると、ローレンツ力の定義から導体内部には電場があるとみなすべきだそうです。しかし、ローレンツ力はマクスウェル方程式が成立するからこそ意味をなすので、これが成り立たないこの座標系で電磁場を定義する意味がわかりません。この座標変換は、ローレンツ変換の近似ですか?
    苑田先生の授業を受けていたとおっしゃていたので、何かわかることがあれば教えてくださると幸いです。

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  3 роки тому

      ご視聴&コメントありがとうございます!
      すみません、ちょっと授業でそのような内容を習った記憶がなく、コメント読んだ感じで今のところピンときてきていないのですが、可能な限りで対応させて下さい(泣)
      いくつかコメント/お聞きしたいのですが、、
      ・「ローレンツ力の定義から導体内部には電場があるとみなすべき」のところはちょっと今のところピンときませんでした、、単純に今回はv×Bで考えるものかと思います(ニュアンス付け加えていただけるともしかしたら何か分かるかもしれません)
      ・マクスウェル方程式が成り立たない座標系、というのはどのあたりでそのように思われるのでしょうか?
      よろしくお願いします!

    • @hsuaishzhdjdnx5561
      @hsuaishzhdjdnx5561 3 роки тому

      @@東大物理学科卒ひぐま まず、自分は電磁気の理解が正直浅いので間違っていたらすみません。指摘してください。
       棒と一緒に等速度で進む座標に移りそこでの電磁気を考えています。電子に力が作用する現象は座標に関わらず同じだとみなすべきであるから、静止系でローレンツ力を受けるこの電子は、静止しつつ力を受ける新しい座標では電場に力を加えられているとみなすべきでしょう。というのが授業でも本(道標にも書いてます)にもよく見る主張です。ここで疑問なのは、まずこの座標変換はガリレイ変換ですよね?するとこの座標ではマクスウェル方程式が成り立たない。ならばローレンツ力だけ同じ定義で適応しても意味がないとおもいます。あとこの話に絡むもう一つの疑問として、なぜ地表で電磁気の法則は成り立つのでしょうか。話が壮大になりすぎました。

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  3 роки тому

      詳しく説明いただきありがとうございます。質問の意図が理解できました!
      棒と一緒に運動する座標系で考えていたのですね。それでしたらまさに書いてくださった考え方の通りだと思います。新しい座標系においても電磁気の法則が同じ形でそっくりそのまま成り立つということを前提にして考えると、新しい座標系においては(元の座標系でローレンツ力が生じていた方向に)電場が存在すると考えるべきです(ただ苑田先生の「ローレンツ力の定義から…」の部分はよくわかりませんでした)
      疑問点についてですが、"ある慣性系(Kとします)とそれに対して等速度で運動している慣性系(K'とします)の間の座標変換"=ガリレイ変換、としているところから議論のズレが起こっていると思います。具体的にはまさにローレンツ変換のようにK系における時刻tとK'系における時刻t'について必ずしもt=t'でないような座標変換が考えられます(時間もいじっちゃうなんてそんなバカなと思いますよね笑、ただどの慣性系においても光速度が一定の値を持つことが成り立つとするとこういう座標変換が自然に考えられます)
      最後の問について自分の理解の範囲でお答えします。多分、まずは本当にちゃんとした答えとしては"観測事実だから"になるのかなと思います。ただ、上記の話のような理論の立場から解答すると、どの慣性系でも電磁気の法則含む全ての自然法則が同じ形で表されること(=相対性原理)をそもそも仮定していて、しかも地球を慣性系とみなせば電磁気の法則が同じ形(マクスウェル方程式の形)で成り立つと言えるのかなと思います。

  • @今から帰ります-v3w
    @今から帰ります-v3w 2 роки тому

    今回もありがとうございました!
    ②の例題を自分で解いた時はPQ間を電池に置き換えて考えましたが、ファラデーでも考えられるのですね。
    深い解説ありがとうございました!

  • @美獣-i2h
    @美獣-i2h 3 роки тому +2

    いつもお世話になってます🙏
    26:50でとった閉回路はp→q→b→a→pという認識でよろしいでしょうか?

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  3 роки тому +1

      こちらこそいつもありがとうございます!
      完全にミスです、すみません。その認識で大丈夫です!
      教えていただきありがとうございます🙏

  • @こた-v1o
    @こた-v1o 2 роки тому

    いつも拝見してます!
    質問なのですが、34:23で「p→qの向きに大きさvBの電場がある➡︎q→pの向きに大きさvBlの誘導起電力が生じている」が分かりませんでした。確かに大きさvBlの電位差は生じているけれど、電子にかかる静電気力とローレンツ力はつりあっているのだから、電子はこれこれ以上は動かず、電流は流れないのでは?と疑問に思いました。教えていただきたいです🙇‍♂️

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому

      いつもありがとうございます!
      静電気力とローレンツ力が釣り合っていない場合は電子は加速するのですが、これら二つの力が釣り合うところまでいくと電子は一定の速度で運動することになります。もしかすると加速度と速度の話を勘違いされているかもしれないので、こちら踏まえて考えなおしてみてください!

  • @lil904
    @lil904 2 роки тому +1

    34:20 この34:20 での誘電起電力の向きは、q→pにならないのでしょうか?電流の向きというのは、正電荷が流れていく方向(負の電荷が進む方向と逆)なので、直感的に理解しやすいのですが、「起電力の向き」というのがよくわかりません。電池だと、負極から正極に向かう向きに矢印を描くというイメージがあるのですが、この理解であっているでしょうか…?

    • @lil904
      @lil904 2 роки тому

      説明が下手ですみません…起電力や電圧の向きは、「低電位→高電位」に矢印を描くイメージなのですが、この理解で良いのでしょうか?😵もしこの理解が正しいとすると、34:20 で、誘電起電力の向きは、p→qではなく、q→pになるような気がします…間違ってたらごめんなさい😭

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому +1

      ご指摘ありがとうございます。
      本当にごめんなさい、、完全に私のミスで、起電力の正しい向きは「q→p」です。
      混乱させてしまい大変申し訳ありませんでした、、、

    • @lil904
      @lil904 2 роки тому

      自分が正しく誘電起電力を理解できているようで良かったです!全部この動画シリーズのおかげです。本当にありがとうございます😌

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому

      温かいお言葉ありがとうございます。とても励みになります!!

  • @mtk988
    @mtk988 2 роки тому +1

    波の解説はしないんですか?

  • @reina744
    @reina744 3 роки тому +9

    高2の東工大志望のものです。
    独学だと本当に辛いのでめちゃくちゃありがたいです!
    応援してます!

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  3 роки тому +1

      コメントありがとうございます!!
      お役に立ててめちゃ嬉しいです、、
      励みになります😂

  • @ああ-y8d2o
    @ああ-y8d2o 2 роки тому +2

    高校生だけでなく高専生も見てます!
    電磁気の解説動画で一番わかりやすいです。ありがとうございます。

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому

      コメントありがとうございます!
      お役に立てて良かったです!大変励みになります😂

  • @cardioid167
    @cardioid167 2 роки тому +1

    今月国立医学科(下位)に受かったものの,物理の理解が不十分なことに罪悪感があって視聴しています。塾なしで教科書の説明にしか触れてこなかったので,暗記三昧,穴が多いです。(特に微積物理なしは鬼畜です。)
    本当に受かっちゃっていいのかな?とよく思います。浪人して出直すか?いや補欠合格は許しません。😡やっぱり大学には行かせていただきます。でも力不足で気持ち悪い。🤮
    実際,起電力の意味も曖昧でした。化学の電池分野を思い出せば納得できました。あとはコンデンサに電流が流れるとみなして良いというのも?のままです。変位電流?
    工学系の研究医になりたくなったとき,物理をよく知らないのは致命傷になります。医学の授業がない1年のうちになんとかしないといけません。💦

    • @東大物理学科卒ひぐま
      @東大物理学科卒ひぐま  2 роки тому +1

      なかなか合格して不安になることの方が難しいと思うので、その不安を解消するために今やられているように勉強を続けられるのがいいのではないかなと思います!
      基本今後勉強していっても、何かわかる度に自分が次にわかっていないことが判明して絶望する(笑)ということのくり返しになると思うので、成長していくために必要な要素と捉えてそのまま焦らず頑張っていくことをお勧めします。お互い頑張りましょう!!

    • @cardioid167
      @cardioid167 2 роки тому

      @@東大物理学科卒ひぐま
      励ましのメッセージ,ありがとうございます😭❗️コツコツ頑張っていきます!