《理論》〈電磁気・電気回路〉[H28:問8]電気に関する各法則の説明に関する論説問題

【問題】

【難易度】★★☆☆☆（やや易しい）

電気に関する法則の記述として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

(1)　オームの法則は，「均一の物質から成る導線の両端の電位差を\( \ V \ \)とするとき，これに流れる定常電流\( \ I \ \)は\( \ V \ \)に反比例する」という法則である。

(2)　クーロンの法則は，「二つの点電荷の間に働く静電力の大きさは，両電荷の積に反比例し，電荷間の距離の\( \ 2 \ \)乗に比例する」という法則である。

(3)　ジュールの法則は「導体内に流れる定常電流によって単位時間中に発生する熱量は，電流の値の\( \ 2 \ \)乗と導体の抵抗に反比例する」という法則である。

(4)　フレミングの右手の法則は，「右手の親指・人差し指・中指をそれぞれ直交するように開き，親指を磁界の向き，人差し指を導体が移動する向きに向けると，中指の向きは誘導起電力の向きと一致する」という法則である。

(5)　レンツの法則は，「電磁誘導によってコイルに生じる起電力は，誘導起電力によって生じる電流がコイル内の磁束の変化を妨げる向きになるように発生する」という法則である。

【ワンポイント解説】

問題文の各法則は正答文の形できちんと理解しておきましょう。また，公式も併せて覚えておきましょう。

【関連する「電気の神髄」記事】

　　オームの法則の導出と類似法則（アナロジー）
　　ジュールの法則と最小発熱定理

【解答】

解答：(5)
(1)：誤り
オームの法則は，「均一の物質から成る導線の両端の電位差を\( \ V \ \)とするとき，これに流れる定常電流\( \ I \ \)は\( \ V \ \)に比例する」という法則です。
\[
公式：V=RI
\]

(2)：誤り
クーロンの法則は，「二つの点電荷の間に働く静電力の大きさは，両電荷の積に比例し，電荷間の距離の2乗に反比例する」という法則です。
\[
公式：F=\frac {Q_{1}Q_{2}}{4\pi \varepsilon r^{2}}
\]

(3)：誤り
ジュールの法則は「導体内に流れる定常電流によって単位時間中に発生する熱量は，電流の値の2乗と導体の抵抗に比例する」という法則です。
\[
公式：W=RI^{2}t
\]

(4)：誤り
フレミングの右手の法則は，「右手の親指・人差し指・中指をそれぞれ直交するように開き，親指を導体が移動する向き，人差し指を磁界の向きに向けると，中指の向きは誘導起電力の向きと一致する」という法則です。
\[
公式：E=Blv
\]

(5)：正しい
レンツの法則は，「電磁誘導によってコイルに生じる起電力は，誘導起電力によって生じる電流がコイル内の磁束の変化を妨げる向きになるように発生する」という法則です。
\[
公式：e=-N\frac {\Delta \phi }{\Delta t}
\]