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レンツの法則とは?

れんつのほうそく

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レンツの法則とは、電磁誘導によって生じる誘導電流の向きは、磁束の変化を妨げる方向になるという法則です。

レンツの法則(レンツのほうそく)とは、1834年にロシア物理学者ハインリヒ・レンツが発見した電磁誘導に関する法則で、「誘導電流の向きは、磁束の変化を打ち消す(妨げる)方向に磁場を生じさせる向きとなる」というものです。

ファラデーの電磁誘導の法則が誘導起電力の大きさを示すのに対し、レンツの法則はその向き(方向)を示します。本質的にはエネルギー保存の法則の表れであり、誘導電流が変化を助長する向きに流れてしまうとエネルギーが自然に増大することになり、物理的に矛盾が生じます。

具体的なイメージとしては、次のような例が分かりやすいです。

  • コイルにN極を近づけると、コイルはN極が近づくのを嫌うように反発磁場(N極)を作る誘導電流が流れる
  • コイルからN極を遠ざけると、引き止めようとするようにS極を作る誘導電流が流れる

レンツの法則は、発電機・変圧器・電磁ブレーキなど多くの電気機器の動作原理に直結しています。電磁ブレーキでは、金属板が磁場中を動く際に誘導電流(渦電流)が発生し、その電流が運動を妨げる向きに力を生じさせることでブレーキ効果が得られます。

使い方・例文

新幹線などで使われる電磁ブレーキは、レンツの法則による渦電流の「変化を妨げる」作用を利用して制動力を生み出しています。

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