目で見るレンツの法則

楞次定律直观

• 批准号: 19912006
• 负责人: 奥村 秀彦
• 金额: $ 0.12万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19912006/
• 关键词: レンツの法則; ネオジウム磁石; 落下

一般に、電磁気学における「場」の概念は捉えにくく実感できない。本研究では強い磁場強度を有するネオジウム磁石を金属パイプ内で落下させることで、レンツの法則を実感できる実験キットを試作することを目的としている。磁石がパイプ内を落下する際、磁場の時間的変化がパイプに電場を発生させ、電場が電流を生む。その電流が磁場を発生することで、磁石に対して上向きの力を与える。その結果、重力とほぼ釣り合うこととなり、落下速度は一定かつ極めて遅くなる。落下速度が一定になった場合には、重力mgと電場が作る力Fが釣り合っているので、F=mgが成り立つ。力Fは電場が作る電流Iに比例しており、IはE/ρに比例する。また、Eは磁束Φの変化量に比例し、Φの変化量は落下速度vに比例する。従って、F∝v/ρFはmgに等しく、一定であるから、vはρに比例することとなる。ここで、ρは抵抗率である。金属パイプにネオジウム磁石をセットし、その磁石に記録紙を貼り付け、落下させる。パイプの下にクッションを敷いておき、落下の衝撃を抑える。落下速度は窒素無しの場合に銅<アルミ<真鍮であり、窒素で周りを冷やした場合には落下速度は極めて遅くなる。時聞に対して、落下速度はほぼ一定であり、落下すぐに力が釣り合っていることがわかった。窒素無しの場合に比較を行う。0℃における抵抗率ρはアルミ2.5、銅1.55、真鍮6.3(×10^<-8>Ωm)であるので、定性的には落下速度の違いは抵抗率の違いによって説明される。上述のように、落下速度が一定となり、落下速度は金属の抵抗率によって定性的に説明された。今後はパイプ内表面の温度をモニターすることが重要である。また、温度と抵抗率の関係を調べておき、物理現象をしっかり捉えられるキットへと進化させる。

In general, electromagnetic science is based on the concept of "field" and the sense of field. In this study, the strength of the magnetic field is strong and the magnetic field strength is strong, and the magnetic field is dropped inside the magnet.とで, レンツの法を実Senseできる実験キットをtrial work することをpurpose としている. When the magnet falls, the magnetic field changes over time, the electric field causes the electric field, and the electric field causes the electric current.そのcurrent and がmagnetic field を発生することで, magnet に対して upward and きのforce を and える.その result, gravity とほぼ鱼り合 うこととなり, falling speed かつ极めて遅くなる. The falling speed is constant, the gravity is mg, the electric field is the force, the electric field is the force, the force F is the fishing force, and the force F=mg is the cause. The force F is the electric field, the current I is the ratio, and the I/E/ρ ratio is the ratio.また、EはMagnetic beamΦの剉quantityにratioし、Φの剉化quantityはfalling speed vにratioする.従って, F∝v/ρFはmgにequivalentしく, certainであるから, vはρにratioすることとなる. The resistance rate of ここで and ρは is である. Metal パイプにネオジウムmagnet をセットし, そのmagnet にrecording paper をsticker りpayけ, falling させる.パイプの下にクッションを Apply the いておき, fall down the rush 撃を suppress the える. The falling speed is the same as the copper <アルミ<真鍮であり, the falling speed is the same as the cold one. When the sound is heard, the falling speed is certain, the falling speed is certain, and the falling speed is determined. It's okay to compare in situations where there is no such thing as suffocation. 0℃における resistance rate ρはアルミ 2.5, copper 1.55, Shinzo 6.3 (×10^<-8> Ωm) であるので, qualitative には falling speed のviolation いは resistance rate のviolation いによって explanation される. The above is a qualitative description of the falling speed, the falling speed, and the resistance rate of the metal. From now on, the temperature of the inner surface of the container will be very important.また、The relationship between temperature and resistance rate べておき、Physical phenomenon をしっかり取えられるキットへとevolution させる.