レンツの法則についての問題です。
電磁誘導が起きたときに流れる電流の向きについて説明した法則を「レンツの法則」と言います。
簡単に言うと、「来るものは拒み、去る者は追う」という法則です。
コイルにＮ極が近づこうとすると、コイルは内部の磁場の変化を嫌って、Ｎ極さんどっか行ってください、とＮ極を発生させて反発し追うとします。
逆にＮ極を遠ざけると、ああＮ極さん、どこにも行かないでください、とＳ極を発生させて引き留めようとします。
基本図を見てみましょう。Ｎ極がコイルに近づいていますので、コイルの上部にはＮ極が発生します。このＮ極から上向きに磁力線が伸びますので、右ねじの法則を使うと、電流が反時計回りになることが分かります。
そして図のようになるわけですね。
さて、この基本図で、原理の部分をつかんだら、あとは、これと同じか逆かをたどっていくだけです。いちいち右ねじの法則を使って考えなくていいです。
(1)
Ｓ極が近づいていますので、コイル上部にはＳ極が発生します。基本図の逆の状況ですので、電流は逆に流れます。
よって ②
(2)
コイルを横に動かしていますが、結局のところは、コイルからＮ極が遠ざかってるのと同じです。基本図ではＮ極が近づくのに対して、(2)ではＮ極が遠ざかっていますので、基本図の逆の結果になるはずです。
よって ②
(3)
磁石のかわりに電磁石を使うことにしました。スイッチをオンにすると、電流が流れて、イラストの巻き方から右手の法則で考えるに、電磁石の下にはＮ極が発生します。
なにもなかった空間に、突如Ｎ極が発生したということは、コイルからしたら、無限遠方からすんごい速さでＮ極が目の前に近づいてきた、と考えることができるわけです。つまり、基本図の実験結果のもっと激しいことが起きています。
よって ①
