自己誘導の起電力 が電流の変化を妨げる向きに生じること、コイルに蓄えられるエネルギーが であること、相互誘導の起電力の大きさが であることを判定できる
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右端（太枠）がこの技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
コイルに流れる電流が変化すると、その電流がつくる磁場も変化し、コイルを貫く磁束が変わります。その結果、コイル自身に誘導起電力が生じる現象を自己誘導といいます。近くの別のコイルに誘導起電力が生じる現象を相互誘導といいます。この技能を使うと、起電力の向きと大きさ、コイルに蓄えられるエネルギーについての文の正誤を判定できます。
コイルに電流 を流すと、右ねじの法則にしたがって磁場ができます。その強さは に比例するので、コイル全体を貫く磁束（巻数 と 1 巻きあたりの磁束 の積）も に比例し、 と書けます。比例定数 を自己インダクタンスといい、単位は H（ヘンリー、）です。これをファラデーの法則 に入れると になります（ は電流の正の向きを基準にした起電力）。マイナスの符号はレンツの法則を表します。電流が増えるときは電流と逆向き、減るときは電流と同じ向きに起電力が生じ、電流の『変化』を妨げます。電流が一定なら なので、起電力は です。
電流を から まで増やすには、この逆向きの起電力に逆らって仕事をしなければなりません。電流が のときに の間に だけ増やすのに必要な仕事は、 です。横軸 、縦軸 のグラフでは、これは細い短冊の面積にあたります。 から まで足し合わせると三角形の面積になり、 です。この仕事が磁場のエネルギーとしてコイルに蓄えられます。
相互誘導も同じ考え方です。1 次コイルの電流 がつくる磁場は に比例するので、2 次コイルを貫く磁束（巻数込み）は と書けます。したがって 2 次コイルの起電力は で、大きさは です。 を相互インダクタンスといい、単位は同じく H です。
どのコイルの電流が変化しているか、起電力を問われているのはどのコイルかを確認する（同じコイルなら自己誘導、別のコイルなら相互誘導）。
自己誘導の大きさは電流の変化の速さに比例する：。電流が一定なら になる。
自己誘導の向きを決める：電流が増加中なら電流と逆向き、減少中なら電流と同じ向き（電流の変化を妨げる向き）。
相互誘導の大きさは、1 次コイルの電流の変化の速さに比例する：。向きはレンツの法則で決める。
エネルギーを問われたら、電流 が流れているコイルに蓄えられるエネルギーは を使う。
各選択肢を上の式や向きと照らし合わせ、正誤を判定する。
コイルの自己誘導・相互誘導について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 自己インダクタンス のコイルに一定の電流 が流れ続けているとき、コイルには大きさ の自己誘導起電力が生じている。
イ コイルを流れる電流が増加しているとき、自己誘導起電力は電流と同じ向きに生じる。
ウ 自己インダクタンス のコイルに電流 が流れているとき、コイルに蓄えられているエネルギーは である。
エ 相互インダクタンス の 2 つのコイルでは、2 次コイルに生じる誘導起電力の大きさは、1 次コイルを流れる電流の大きさに比例する。
手順1：ア〜ウは 1 つのコイルの話なので自己誘導、エは 2 つのコイルの話なので相互誘導である。
手順2：アでは電流が一定なので となり、自己誘導起電力は である。 ではないので、アは誤り。
手順3：イでは電流が増加中である。この場合、起電力は増加を妨げる向き、つまり電流と逆向きに生じる。イは誤り。
手順4：エでは、2 次コイルの起電力の大きさは である。これは 1 次電流の大きさではなく、その変化の速さに比例する。1 次電流が大きくても一定なら起電力は になる。エは誤り。
手順5：ウは そのものなので正しい。
手順6：以上より、正しいものはウである。
答え: ウ
自己誘導起電力は常に電流と逆向きに生じる、としてしまう誤り。正しくは電流の『変化』を妨げる向きに生じる。（電流が減少中）なら、 となり、電流と同じ向きになる。
起電力が電流の大きさに比例するとして や としてしまう誤り。正しくは変化の速さに比例し、、 である。電流が一定なら起電力は になる。
コイルのエネルギーを や としてしまう誤り。正しくは、電流を から まで増やす間の仕事（三角形の面積）から となる。
相互誘導の起電力を、2 次コイル自身の電流の変化で決まると考えてしまう誤り。正しくは、相手側（1 次コイル）の電流の変化 で決まり、 である。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
自己誘導・相互誘導と変圧器についての記述として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、変圧器は理想的なもの（コイルの抵抗や磁束の漏れがなく、エネルギーの損失がないもの）とする。
自己誘導・相互誘導と変圧器について述べた文として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、変圧器は電力の損失がなく、一次コイルを貫く磁束がすべて二次コイルも貫く理想的なものとする。
共通の鉄心に一次コイルと二次コイルを巻いた変圧器がある。一次コイルに交流電源をつなぐと、一次コイルを流れる電流の変化によって鉄心を貫く磁束が変化し、二次コイルに誘導起電力が生じる。このように、一方のコイルを流れる電流が変化することで、もう一方のコイルに誘導起電力が生じる現象を a という。
この変圧器の二次コイルの両端に抵抗をつないで電流を流す。二次コイルの巻数が一次コイルの巻数より多いとき、二次コイルを流れる電流の実効値は、一次コイルを流れる電流の実効値より b 。
文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。ただし、変圧器は理想的なもの（コイルの抵抗や磁束の漏れがなく、電力の損失がないもの）とする。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 相互誘導 | 大きい |
| イ | 相互誘導 | 小さい |
| ウ | 自己誘導 | 大きい |
| エ | 自己誘導 | 小さい |