ファラデーの法則

定義

ファラデーの法則とは、磁束が時間的に変化するとき、その変化に応じて回路に誘導起電力が生じるという法則である。つまり、磁場の変化が電流を生み出す原因になる。

イメージ

コイルに磁石を近づけたり遠ざけたりすると電流が流れる。これは、コイルを通る磁場の強さが変わることで、電気を押し出すはたらき（誘導起電力）が生まれるためである。
動かさずに止めていると電流は流れないが、動かして磁場が変化しているときだけ電流が流れるのが特徴である。

数式

誘導起電力は次の式で表される。

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

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

コイルが \(N\) 回巻きの場合は、

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

となる。

ポイント

• 磁束が「変化すること」が本質であり、大きさそのものではない
• 符号の「−」はレンツの法則を表し、変化を打ち消す向きに電流が流れる
• 磁石の移動、コイルの回転、磁場の変化など、いずれでも磁束が変われば誘導起電力が生じる