レンツの法則

定義

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、もとの磁束の変化を打ち消す向きになる、という法則である。
つまり、磁束が増えればそれを減らす向きに、磁束が減ればそれを保とうとする向きに電流が流れる。

イメージ

コイルに近づけた磁石を考えると、磁石が近づくにつれてコイルを通る磁束は増える。するとコイルには、その増加をじゃまする向きの磁場をつくるように電流が流れる。
反対に、磁石を遠ざけると磁束は減るので、今度は減少をじゃまする向きの磁場をつくるように電流が流れる。つまり、変化そのものに逆らう向きがレンツの法則のポイントである。

数式

ファラデーの電磁誘導の法則は次の式で表される。

\[\mathcal{E} = -\frac{d\Phi}{dt}\]

ここで、\(\mathcal{E}\) は誘導起電力（V）、\(\Phi\) は磁束（Wb）、\(t\) は時間（s）である。

この式のマイナスは、誘導電流や誘導起電力の向きが、磁束の変化を打ち消す向きになることを表している。これがレンツの法則である。

ポイント

• 注目するのは、磁場そのものの向きではなく、磁束の変化を打ち消す向きである
• 磁石が近づく場合と遠ざかる場合では、誘導電流の向きは逆になる
• レンツの法則は、エネルギー保存の考え方ともつながっている