モーターのコイルにおける力の回転方向について解説

物理学

モーターにおけるコイルが受ける磁場からの力が回転する向きと逆向きで安定する理由は、ファラデーの法則とローレンツ力の作用によるものです。モーターの動作原理を理解するために、これらの物理的な現象を詳しく見ていきましょう。

モーターの基本的な仕組み

モーターのコイルに電流が流れると、そのコイル周囲には磁場が発生します。モーター内でコイルが置かれた場所に外部の磁場が加わることで、コイルにはローレンツ力が働きます。この力によってコイルは回転を始めます。

ローレンツ力と回転の関係

ローレンツ力は、電流を流す導体が磁場に置かれた際に、その導体に作用する力です。この力がコイルを回転させますが、力の方向はコイル内の電流の向きと磁場の向きに依存します。コイルが回転する方向は、力の方向に対して逆向きの力が働くことで安定します。

逆向きの安定性

コイルが回転する際、回転の途中で方向を変えるときに、電流と磁場が逆方向に働き、回転方向が安定します。これによって、モーターは一定の回転を維持し続けることができるのです。

まとめ

モーターにおけるコイルが受ける力は、電流と磁場の相互作用により回転の向きと逆方向に安定するのは、ローレンツ力によるものです。この原理がモーターの回転を効率的に維持し、安定した動作を可能にしています。

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