電磁誘導とレンツの法則

コイルやソレノイドなどの導体内部で磁場が時間的に変化する時，コイル/ソレノイドには誘導電流と呼ばれる電流が流れます。この現象のことを電磁誘導と呼んでいます。このとき導体には電圧が発生していますが，この電圧を誘導起電力と呼びます。

レンツの法則は，上述した誘導電流の向きを定める法則になります。

コイルと棒磁石を例に，具体的な例について考えてみましょう。その前に，棒磁石が発生させる磁場の向きについて、簡単に解説しておきます。

棒磁石からは，N極からは磁場が出る向きに発生していて，S極には磁場が入る向きに発生しています。また，棒磁石に近い位置ほど，磁場は強くなっています。

また，誘導電流の向きを考えるに当たって，右ねじの法則も使うことになります。詳しくは 電流と磁束密度の関係 をご覧ください。

具体例1：N極が近づいてきたとき

図2からわかるように，コイルにN極が近づくと，コイル内の磁場は増えることになります。レンツの法則にしたがって考えると，誘導電流はコイル内の磁場を減らす向きに流れます。右ねじの法則から，電流は図2に示された向きに流れます。

具体例2：N極が遠ざかっていくとき

図3からわかるように，コイルからN極が遠ざかっていくと，コイル内の磁場は減ることになります。レンツの法則にしたがって考えると，誘導電流はコイル内の電場を増やす向きに流れます。右ねじの法則から，電流は図3に示された向きに流れます。

具体例3：S極が近づいてきたとき

図4からわかるように，コイルにS極が近づくと，コイル内の磁場は減ることになります。レンツの法則にしたがって考えると，誘導電流はコイル内の電場を増やす向きに流れます。右ねじの法則から，電流は図4に示された向きに流れます。

具体例４：S極が遠ざかっていくとき

図5からわかるように，コイルからS極が遠ざかっていくと，コイル内の磁場は増えることになります。レンツの法則にしたがって考えると，誘導電流はコイル内の電場を減らす向きに流れます。右ねじの法則から，電流は図5に示された向きに流れます。

レンツの法則および誘導起電力の強さを規定する法則として，ファラデーの電磁誘導の法則があります。これは以下の数式によって表されます。

ファラデーの電磁誘導の法則の詳しい使い方は，今後別の記事にて解説する予定です。