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Physics Senior High

(2)のI=0.40Aって、キルヒホッフの第2法則じゃなくてV=RIのオームの法則ではないのですか?

基本問題533,534 基本例題 75 自己誘導 ンダクタンス 4.0Hのコイルからなる回路がある。 図のように,内部抵抗が無視できる起電力 20Vの電池,抵抗値50Ωの抵抗,自己ィ 4.0H ― 50Ω (1) スイッチを閉じた直後に,コイルに生じる誘導起電力の 大きさは何Vか。 20V (2) スイッチを閉じて十分に時間が経過したとき, コイルに流 れる電流と,コイルにたくわえられるエネルギーはいくらか。 指針 (1) ス (1) スイッチを閉じた直後は,自 己誘導のため, コイルに流れる電流は0とみな せる。 e0IX0.8--01×0. (2) スイッチを閉じて十分に時間が経過すると, 電流が一定となり,誘導起電力が 0 となる。 解説 (1) スイッチを閉じた直後では, 自己誘導のため, 電流はコイルにすぐに流れず, 流れる電流は 0 とみなせる。 したがって,抵抗 による電圧降下は0である。 コイルの誘導起電 力をV とおくと, キルヒホッフの第2法則から, 20+V=0 V=-20V 20 V (2) スイッチを閉じて十分に時間が経過すると、 電流Iは一定になり, コイルに流れる電流が変 化しないので, コイルの誘導起電力は0となる。 このとき,コイルは単なる導線とみなすことが できるので,キルヒホッフの第2法則から, 20=50I I=0.40A また,コイルにたくわえられるエネルギーUは, 1×0.5-0 16 U= =1/12LI=1/2×4.0×0.40=0.32J 2010-201×0.5) 基本問題

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Physics Senior High

この問題の(1)なんですけど、速度がvになった時点ではまだ加速してるはずなのに、磁束の変化を単純にBvdとしているのってなんでなんですか? 磁束密度ΔΦ=BΔS=BdΔxなので等加速度直線運動の公式で変位Δxを求め、V=-ΔΦ/Δtで解こうと思ったら間違ってました。 Δtが... Read More

[知識] 537. 磁場中を落下する導体棒 図のように, 真空中 (透磁率 μ) で,鉛直方向に間隔dで固定された十分に長い平行導体 に沿って, なめらかにすべる質量mの導体棒の動きを考える。 導体棒は、常に平行導体と垂直を保ちながら電気的に接触し, 平行導体の上端に接続された抵抗値Rの抵抗を通して閉回路 を形成する。 ここで重力が鉛直下方にはたらいており, 強さ Hの一様な磁場が水平に導体棒と直角の方向にかかっている。 ただし,この磁場は電流の影響は受けない。重力加速度の大 きさをg,鉛直下向きを正として、次の各問に答えよ。 (1) 最初,導体棒を支えておき, 静かに手をはなすと移動を 開始する。 その速度の正の向きの大きさが”になったとき, R m d 閉回路に生じる誘導起電力の大きさと, 流れる電流の大きさを求めよ。 10 (2)このとき,導体棒を流れる電流が磁場から受ける力の大きさと向きを求めよ。 (3) このとき,導体棒に生じる加速度の大きさと向きを求めよ。 (4) 導体棒が等速度運動をするようになったときの速さを求めよ。 H ( 13. 三重大改) 例題45

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Science Junior High

どうして逆数倍なのかが分かりません。(10)です。

入試問題 アタック! 〈回路の電流・電圧・抵抗・電力〉 (岐阜県改) (4点×16) 11 の答え フーリン 10Ωの抵抗器aと15Ωの抵抗器bおよび 図1 電源装置を用いて, 次の実験を行った。 [実験1] 図1のように抵抗器abを直 列につないだ回路をつくって, スイッチ を入れ, 回路全体を流れる電流Iや抵抗 器a・bを流れる電流Ia・ Ibを調べた。 電源装置 15V スイッチ (1) (2) 方眼に記入 抵抗器 抵抗器b I= (3) 電圧計 電流計 V= また,電源装置の電圧Vや抵抗器ab 図2 に加わる電圧 Va・ Vb を調べた。 [実験2] 図2のように抵抗器a・bを並 列につないだ回路をつくって,スイッチ を入れ, 実験1と同じく、 電流I・Ia・ 電源装置 スイッチ (4) 抵抗器 a (5) U: ① 抵抗器 b Ibを調べた。 また, 電圧 V VaVb を調べた。 電圧計 電流計 (6) ② ③ (1) 実験1で,電流計の500mAの一端子 図3 を使って電流を測定したところ,電流計 の針が図3のようになった。 このときの 電流は何mAか。 I = 10 20 30 (7) 100 200 300 (2)右の表は, 実験1で抵抗器bに加える 電圧をいろいろに変え, 抵抗器bを流れる電流を 電流 [mA] 400円 0500mA/ V = ① れ 電圧[V] 0 1.5 3.0 4.5 6.0 (8) ② 0 100 200 300 400 [の] 調べた結果である。 表をもとに,電圧と 電流の関係を右の方眼にグラフで表せ。 500 400 (3) 実験1では,I・Ia・ Ib の間にどん な関係があるか。 また,V VaVbの 間にどんな関係があるか。 式で表せ。 電流〔〕 300 (9) Za:Iv= (10) ONE-St mA200 解き方のポイント 100 (4) 実験1でIIa Ib の間に(3)の関係 0 が成り立つ理由として最も適切なものを 次のア~エから1つ選べ。 1 2 3 4 5 6 電圧[V] ア抵抗器abそれぞれにオームの法則が成り立つから。) イ抵抗器abに加わる電圧が同じだから。 ウ抵抗器aの抵抗よりも抵抗器bの抵抗が大きいから。 エ電源抵抗器a-抵抗器bをつなぐ道筋に枝分かれがないから。 (5) 実験1では、回路全体の抵抗は何Ωか。 (6) 実験1で電源装置の電圧が15Vのとき, ①抵抗器aを流れる電流は何Aで, ②抵抗器aに加わる電圧は何Vで, ③抵抗器bが消費する電力は何Wか。 (7)実験2では,I.IaIb の間にどんな関係があるか。 また, V.Va. Vbの間にどんな関係があるか。 式で表せ。 (8)実験2で電源装置の電圧が15Vのとき, ①抵抗器aを流れる電流は何Aで, ②抵抗器bを流れる電流は何Aで, ③抵抗器bが消費する電力は何Wか。 (9) 実験2における, Ia と Ib の比を, 最も簡単な整数の比で表せ。 (10)実験1と2で電源装置の電圧が15Vのとき, 回路全体で発生する熱量が 同じになるのは,実験2で電流を流した時間が実験1の何倍のときか。 (1) 針が右端まで振れたときが 500 mA. E (6)③ 抵抗器bは, 電流が0.6A で、電圧が9V (8)③ 抵抗器bは、 電圧が15Vで, A. SHOAON (10) 「発生する熱量が同じ」という ことは「消費する電力量が同じ」 ということ。回路全体の消費電 力は, 実験1が15V x 0.6A, 実験2が15V × 2.5A。 つまり, 回路全体の消費電力は, 実験2 2.5 が実験1の 一倍。 0.6 ▲答えは解説・解答集 p.9 15

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