(2) 普通に垂直抗力の大きさを考える問題ですが、 ローレンツ力のvbl/rを考えないのは、Nsin θと釣り合っているからで Vbl/r=N sin θからも求まりますか？

導体 導体棒 537. 磁場中の導体■ 図のように、十分に長い2 本の導体レールIとⅡを間隔で平行に固定し, 水平面とのなす角が0となるように真空中に置く。 レール上端には,起電力Vの直流電源,抵抗値尺 の抵抗器, スイッチ S,, S2 で構成される回路をつ なぐ。 レールの間には, 鉛直上向きの一様な磁場 (磁束密度B) がかかっている。 質量mの導体棒 を2本のレールに対して直角にのせる。 導体棒 水平面 は,レールと直角を保ちながらなめらかに動く。 抵抗器以外の抵抗や,回路を流れる電 流がつくる磁場は無視し,重力加速度の大きさをgとする。 (1) スイッチ S2 を開き, S を閉じた状態では,導体棒は静止した。起電力Vを求めよ。 (2)導体棒が2本のレールから受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 BA _S2 II 次に, スイッチ S を開いた直後に S2 を閉じると, 導体棒はレールに沿って下降し、 やがて一定の速さ”となった。 (3) 誘導起電力によって回路に流れる電流の大きさを, vを含んだ形で求めよ。 (4) 導体棒の速さを求めよ。 (5) 抵抗で単位時間に生じるジュール熱を, vを含まない形で求めよ。 (17. 慶應義塾大 改) 例題45

導体棒を置いた瞬間と置いてから十分に時間が経ったときでは、流れる電流は異なりますか？また、異なる場合はなぜですか？

問 4.5-6 内部抵抗の無視できる起電力 E の電池, 平行に設置 された導体レール p, q, 電気抵抗 R の抵抗を図の ようにつなげた. また, 画面奥から手前方向に一様な 磁場をかけ、その磁束密度の大きさをBとする.2つ の導体レールに垂直に交わるように, 長さ 質量 m の導体棒を静かにおいたところ, 導体棒は運動をはじ めた.導体棒と導体レールの間の摩擦は無視できるも のとして、次の問いに答えよ. 抵抗 電源 B 導体棒 -導体レールP ・導体レール q

導体棒を時速に垂直に引っ張った時の電位差はvblですが、電荷の大きさは考えないのですか？

この問題で使われている考え方、導体棒をコイルの一部と考えた時に、そのコイルを貫く磁束が増えることから起電力が発生していると思うのですが 問題の方は、コイルではなくただの棒な上、その棒を貫く時速も増えていないと思うのです、棒が回転してるだけで どうしてこの考え方が応用でき... Read More

268 VI章 磁気 基本例題74 磁場中を回転する導体棒 図のように,鉛直下向きに磁束密度B[T]の一様な磁場 中で,長さ α[m]の導体棒OP を, Oを中心として水平面 内で回転させる。棒 OPの角速度は [rad/s]である。 (1) 点OとPのどちらの電位が高いか。 (2) OP間の誘導起電力の大きさはいくらか。 指針 ローレンツ力を受けて移動する電子 の向きから、電位の高低を考える。また, 微小時 間4tの間に,棒OP が描く面積を ⊿S とすると, 磁束の変化は, ⊿Φ=B×⊿S と表される。 解説 (1) 棒 OP中の電子が受けるロー レンツ力は, フレミングの左手の法則から, 0 →Pの向きである。電子はP側に集まるので, Pが低電位,0が高電位となる。 (2) 図のような回路 OPQO を考えると, 微小時 4S = na² x B [T] = wat 2π a²w4t 2 回転軸 間 ⊿t の間の、棒 OPの回転角は w⊿t なので、 面積の増加 ⊿Sは, 基本問題 528 0a〔m〕 4t P @4t [m²] 誘導起電力の大きさを Vとすると, v=|-2|=|Bas V BAS Ba'w 2 w [rad/s] 4S P' a -[V] P Q

「コンデンサーに金属板を挿入したら金属板の厚み分、コンデンサーの極板間隔を減らすという効果」が得られますが、写真ではなぜそのようなことがいえるのかの証明？導出？ が書かれています。ここで質問なのですが、写真の説明は金属板の挿入前後で電気量が変わらないことを前提に説明している... Read More

220 極板間への金属板や誘電体板の挿入 極板間に金属板や誘電体板を入れるとコンデンサーの電気容量が増す。 (I) 金属板の挿入 図1の + Q, - Qに帯電した 極板 AB間 (容量 C, 間隔 d) に, 帯電していない厚さDの金属板 を入れると静電誘導により図2の ように - Q, +Q の電荷が現れ る。 A+ + + + Q Bl + E Q=CV V=Ed 17 V=Ed と d=d+D+ d より V'= Q=C'V' と Q=CV より Q C'=- = A+ TMNE d₁ == dz -V(d-D) V' d-D B 図2 + + +Q E E -Q 図 1 金属 (導体) の中の電場は0であり, 電気力線が通らない。 A の +Qから出 た電気力線を全部吸い取るために, 金属板の上の面にQが現れるわけだ。 このとき電場Eは変わっていないことに注意したい (Q一定はE一定)。 D 変わったのは AB間の電位差であり,V'=Ed+Ed2=E(d+d2) 20S C = ε =² +Q Q=C'V' V' = E(d₁+d₂) du ES -C=- d-D Not この結果は, 極板間隔がd-D のコンデンサーと同じ電気容量になったこ とを示している。 金属板の厚み分だけ間隔が減ったとみてもよい。 金属板を 入れる位置は任意であることもわかる。 電圧もしに応じて変わる.18

シリコンバレーとは簡単に言うとなんですか？

最初この問題を解く時、、、 普通に「VI=Wだから」と書いたけど、、、 教科書では長ったらしく書いてありました、、、 この手の示せとか、、、証明せよとか、、、そういうのってどういう条件が揃えば、、、証明完了になるんですか？？？

(6) 自由電子の速さは一定なので,電子の運動エネルギーは変化し ない。したがって, 電場が自由電子にした仕事は、すべてジュール熱 になっていると考えられる。 自由電子が時間tの間に導体中を進む距 Fi G 離xは, x=v4t この間に電場からされる仕事 wは. eV w=F₁x= L 図2 導体中には nSL 個の電子があるので,それらのすべてが時間 ⊿t の間 に電場からされる仕事 W は, W=nSLxw=nSLx -=envSV4t 単位時間あたりに生じるジュール熱をPとすると, W envSV=VI 4t P=- = =xv4t= ev Vat L F ev Vat L x を用いて される。 wは がされ ●導体 で,導 nSL E QI= いてし

どの公式を使えばいいのでしょうか また、考える時に気をつけてるべき点があれば教えて欲しいです

9. 図のように,鉛直上向きの一様な磁束密度 B [T] の磁場内に、 1 [m]の間隔で水平に置かれた 2本の導線レール ab, cd がある。 bd間をR [Ω] の抵抗でつなぎ, レール上に軽くて抵抗の無視 できる導体棒PQ を置く。 これにひもをつけて 引き,右向きに一定の速さv[m/s] で動かす。 導 体棒はレールと垂直を保ちながら, なめらかに 動くものとする。 d (1) 導体棒PQ間に流れる電流の大きさ Ⅰ〔A〕と向きを求めよ。 (2) 時間 t [s) の間に抵抗で発生するジュール熱 Q [J]を求めよ。 (3) 導体棒 PQ をひもでt[s〕間引くときの, ひもを引く力のする仕事 W [J] を求めよ。 b. AB P V QAB B

3と4番がわかりません 使う公式や考え方を教えてほしいです

8. 自由電子が移動することによって導体には 電流が流れる。 導体中の自由電子の数密度 (単位体積当たりの個数) nは,その導体を特 徴づける基本的な量の一つである。 n を求め る実験を考えよう。 図のように, 幅がw, 高さがd の長方形の 断面をもつまっすぐな導体中を大きさの電 流がy軸の正の向きに流れている。 導体の幅 と高さの方向にそれぞれx軸と軸をとる。 また、導体の両方の側面 KLMN と PQRS の間の電位差を測定できるように電圧計が接 続されている。 電子の電荷をe (e>0) とし 次の問いに答えよ。 K 電圧計 (V L I W N B P 2 S /R (1) この導体に軸正の向きに磁束密度Bの一様な磁場をかけた。このとき,自由電子 の速さをvとすると、 自由電子1個が受けるローレンツ力の大きさはいくらか。 0, B, e を用いて答えよ。 (2) 自由電子はローレンツ力により, 導体側面の一方へ集まり、 他方は少なくなる。 この結果, 両方の側面には互いに反対符号で等しい量の電荷があらわれ, 導体内部 にはx軸方向に電場が発生する。 最終的には, この電場から受ける力と磁場による ローレンツ力がつりあって自由電子は (1) と同じようにy軸に平行に運動する。この ときの電場の強さEをぃと B を用いて表せ。 (3) (2) 自由電子がy軸に平行に運動するようになったとき導体の両方の側面の間の電 位差V を測定した。 自由電子の数密度を、このV と, I, B, de を用いて求めよ。 (4) 側面 KLMN と PQRS ではどちらの電位が高いか。

204（3）で、なぜか計算が合いません。 どこを間違えているのか教えてください！

204 電流■ 図のような, 断面積 S [m²] の導体中を (a) 自由電子が一定の速さv[m/s] で一方向に移動してい ると仮定する。 単位体積当たりの自由電子の数を n [個/m²], 電子の電気量の大きさをe=1.6×10-19C として次の問いに答えよ。 (1) 導体の断面A (斜線部) を t [s] 間にQ [C] の電気量 が通過するとき、電流の大きさ / [A] をQとtで表せ。 (2) 図 (a)のように, 時刻 0sに断面A右側の長さ vt [m]の円柱内にいた電子は,時刻 t [s] に図(b)の断面A左側の円柱内に移動する。 よって, この円柱に含まれる自由電 子の数から断面Aを通過する電気量 Q [C] がわかる。 電流の大きさⅠ [A] をe, n, v, Sで表せ。 (3) 銅の単位体積当たりの自由電子の数は 8.5×1028 個 / m² である。 銅線の断面積を1.0 mm² とし, 1.0Aの電流が流れるとすると, 自由電子の速さ は何m/sか。 [16 近畿大 改] 192 (b) OS t[s] oti A ①