なぜこの問題はコイルをソレノイドコイルとして磁場を求めないのですか？

基本例題 69 地磁気と円形電流のつくる磁場 - コイルの面が東西方向と垂直になるように置き, コイルの 図のように, 半径が15cmで10回巻きの円形コイルを 中心に小磁針を置いた。 コイルに 0.30Aの電流を流した 西 成分水平分力)の大きさはいくらか。tan22=0.40 とする。 ところ, 小磁針が北から 22° 傾いた。 地磁気の水平方向の 答 小磁針のN極のさす向きがその点の磁場の向きである。 地磁気の水平方向の成分の大きさを He〔A/m〕 とする。 コイルのつ 2r くる磁場の強さ He〔A/m〕は,H=Nm/7から、 5 DE TRON =10A/m Hc=10× 0.30 2×(15×10-2) +3.00.0 Helens 10 He Hc He tan22° 0.40 tan22°= より, He= の力 -= 25 A/m 25 A/m 南 地球の磁場 電流と磁場 167 He Ibland 北 地 合成磁場 22% it 22 東 He コイルのつくる磁場

写真は誘導起電力がvblと表されることについての説明なのですが、赤線部に「電子の移動は止む」と書かれていますが、電子の移動が止むということは電流が流れていないことと同じだと思うのですが、 なぜ電子(流)の流れが止むのに、誘導起電力は生じるのですか？電圧がかかっていることと電... Read More

V=vBlのルーツをさぐってみよう。導体棒をvで動かすと,中の自由電 子は P→Qの向きのローレンツ力 evB を受けて移動し(図a), Q端に集ま る。 一方, P端では電子がいなくなって + が顔を出す。 この +, - が P→Qの向きに電場Eをつくり、残りの 自由電子は evBとは逆向きの静電気力 FeEを受ける。電子の移動とともにEが 増し、やがてeE = evBとなって力がつ り合うと,電子の移動は止む(とは言え, アッという間のできごと)。E=vBが電 場の最終値だ。 PQ間の電位差はV=El=vBl で P が高電位側なので図cのような電池に なっている。 図 a 図b 図 C ローレンツ力と要場の2つの力を 受ける P P 高電位 BA eE V evB evB Q 低電位 電流が流れる 電磁力 F=IBU 磁場中で 荷電粒子が動くローレンツカ f=qvB 誘導起電力 V=vBl (いずれも垂直成分が命) 金属棒が動く ちょっと一言 ローレンツ力が電磁力と誘導起電力の原因になっているという認 識も大切。 磁気ではいろいろな量の向きの決め方が登場したが,電流がつくる 磁場は右ねじで,電磁力, ローレンツ力は1つの方法 (たとえば左手) すいしょう で扱える。 誘導起電力は右ねじが推奨法。

物理の電磁気の問題なのですが電界のz成分を求める方法が答えを見ても分かりません。 偏微分を習っていないのですがそれでも解ける方法を教えてください

問2 下図のように, 半径a [m]の円周上の一部 (160 </2) に電荷が線電荷密 度入 [C] で分布している。円の中心軸上で、中心からz [m] の点における電位を求 めよ。 また、その点における電界のz 方向成分を求めよ。 Z 0 = 2/ a 入 F. = 2 2³² +² a dogado 12 症 N de a dFz

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

コイルの誘導起電力についてですが、自己誘導で生じる起電力は上図のように、電池Vと同じ電位降下を起こす「抵抗」のような扱いをしていて回路内には電流が流れていますが、(だからキルヒホッフの法則より、 V=L(di/dt)と表しているのだと思います。)相互誘導のとき、二次コイルに... Read More

V P P 電流 磁場 m 巻数 N1 コイル 1 イ数 巻数 N2 コイル 2 (2) コイルの磁気エネルギー 10 で、 コンデンサーの静電エネルギーU=12cm=12/02 に投入した仕事を計算することで説明したね。 導くときに、コンデンサーを電気量が0CからQ [C] まで充電するの が投入する仕事を計算することで、コイルの磁気エネルギーの公式を 同じようにコイルの電流を0AからⅠ [A] まで増やすときに, 電源 導いてみよう。 まず、図13の回路で特殊な電 源によって, 自己インダクタンス Lのコイルに、 図14のように時刻 とともに増大する電流を強制的 に流していこう。 このとき, コイルに発生してい る誘導起電力Vは, POONTO (p.244) の式より, V = L di dt 図14のグラフの傾き I [A]増加 T〔s] で 1 =Lx3 ...1 1 2 X TXI ...(2) [ 図14の 三角形 の底辺 [ 電源 V 高さ i増加させる 図13 i 増加 T の式を これは、図13より, 電源の電 0 圧Vと等しいね。 図14 一方、このt=0からt=T〔s] ま での間に、電源が 「持ち上げた」 電気量をQとするよ。 この電気量Q は図14の.i-tグラフの下の面積と等しいので、 Q=(図14のi-tグラフの下の面積) イヤ! 電流 (1秒あたりに通過する電気量) I 傾き itグラフの 下の面積は 通過電気量Q → 時刻 第19章 コイルの性質 251

写真の青線部についてですが、誘導起電力がは電源の電圧と等しくなる。これはキルヒホッフの法則から言えることだと思うのですが、ここで疑問なのは、なぜ電池と誘導起電力は図のように打ち消し合うような向き？ にかかっているのに、電流は流れるのですか？電池の＋極どうし、-極どうしを繋げ... Read More

(2) コイルの磁気エネルギー 10 で、 コンデンサーの静電エネルギーU=1212CV2=120262の式を Q2 導くときに,コンデンサーを電気量が0CからQ [C] まで充電するの に投入した仕事を計算することで説明したね。 同じようにコイルの電流を0AからⅠ[A] まで増やすときに,電源 が投入する仕事を計算することで, コイルの磁気エネルギーの公式を 導いてみよう。 まず、図13の回路で特殊な電 源によって, 自己インダクタンス Lのコイルに,図14のように時刻 t とともに増大する電流żを強制的増加させる に流していこう。 このとき, コイルに発生してい る誘導起電力Vは, POONTO (p.244) の式より, di dt 図14のi-tグラフの傾き V = L =Lx I [A][増加 T〔s] で 電源 V 図14の 三角形 の底辺 図 13 dt T 電流 ( 1秒あたりに通過する電気量) I傾き i 増加イヤ! T V これは、図13より, 電源の電 圧Vと等しいね。 図 14 一方,このt=0からt=T〔s] ま での間に,電源が「持ち上げた」 電気量をQとするよ。 この電気量Q は図14の, i-tグラフの下の面積と等しいので, Q=(図14のi-tグラフの下の面積) =1/12/201 xTxI...② 高さ i-tグラフの 下の面積は 通過電気量Q 時刻 第19章 コイルの性質 251

物理の電気と磁気のところの問題です。 解き方が分からないのでどなたか教えて欲しいです。 答えは6.0x10^5 [m/s]です。

11 質量 6.6×10-27kg, 電気量 3.2×10-19Cの陽イオンが, 静電気力のみを受け て運動する。原点O(電位 3.3×10°V)を2.0×105m/sの速さで通過したとき, 点P(電位0V) を通過するときの速さv[m/s] を求めよ。 CACHAROCS LO

地学基礎のワークです。 手順に右図から表中の地質時代に相当する地磁気の異常番号を記入する　とあるのですが、よくわかりません。右図に異常番号が書いてあるのはわかります。どのように左図に記入すればよいのでしょうか……？

地学 トランスフォーム断層 武異常の分布から、 海洋底の拡大の様子を知る。 地質時代 地 絶対年代 [百万年] 60° 20⁰ 1.7 24 65 143 第三紀 第四紀 90° 新第三紀 古第三紀 異常番号 白亜紀 ジュラ紀 M1~ 120° 2 150° ~M1 180° 図中の色 青 緑 黄 橙 赤 150° 120° (百万年) 南大西洋 (km) 北大西洋 90° (km) 80 (km) 1,500 31 3,000 70 1 南極大陸に 近い太平洋 W 60° 27 25 mmun 60 1,800 2,500 30° 50 €6 1,600 18 13 12 youppressi 40 ---- 2.000 1. 00:49 10 1 1,000 0° 1,500 19 500 1.000 20 RE-P 30° 6 10 500 500 DERBONE #F 60° WHIT

物理の電磁気の質問です。原点OってkQ/a²-kQ/a²=0にならないんですか？

B 解 +1Cが受ける + Qからの力を実線で,-Q からの力を点線で示す。 EX xy平面上の点(-α, 0) に - Qが点来 (a,0)に+Qが置かれている。 次の点で の電場 (電界) を求めよ。 A(2a, 0), 0(0, 0), B(0, a) A.... kQ kQ a² 0... kQkQ_2hQ ・+ a² a² .... ..... 8kQ (3a)² 9a² kQ (√2 a) 2 C = EXで次の点の +x 方向 a² -x 方向 -cos 45°×2= kQ √2a²-xA 方向 a -Q B い。 a 0 a AY B・ √2a 45° Lo ●は+1C +Q がつくる A A

物理の電磁気の質問です。大問4の解答の左の1番上の段のF=|Fa-Fb|は分かるのですが、その後の Faは点A,点Cに、Fbは点B,点C に着目してクーロンの法則を用いているのが何故なのか分かりません

4 1 AはBから引力を受けているからB の電荷は負。 -g とおくと 90=9×10°x 2×10-q_ 0.12 2q g=5x10-5 .. -5x10-5C なお、問題文では 「電荷はいくらか」 としたが,「電気量はいくらか｣ と同じ 意味である。 「電荷」 の方が 「電気量」よ り広い意味で用いられているが,区別は 気にかけなくてよい。 A 2 F=9×10°× =1.6N, 引力 接触させると電荷の一部は中和する。 残るのは F'=9x10°× 3 F₂=429 Fc=kg.2gkg2 (2a) 2 F=√FB²+Fc² 電磁気 +2×10-+(−8×10-)=-6×10-6 この電荷は A, B に半分 (-3×10-) ずつ分かれ、再び離すと両者は負で岸 りょく 力となる。 - kq² √√1+ a = √5 kq² 2a² = 0.9N, 斥力 ( 反発力) B g |_2×10-×8×10-6 0.32 3×10-×3×10-6 20.32 = 1 Fr B+ A+ FB FB Fc F [9] FA C DU 4* 図のような電荷をもつ小球 A, B, C が直線上 にa, rの距離を隔てて置かれている。Cが受け る静電気力の大きさFを求め, その向きが右向 きとなるためのrの範囲を求め, αで表せ。 右向きとなるためには FA-FB が正と なればよい。102 .. r²-2ar-a²>0 左辺=0とおいたときの2次方程式の解 r=a±√2a を用いて r>0 より r> (1+√2)a Cを自由に置ける場合には, AB間も 含まれる (FA, FBともに右向きの力と なるから)。 A より左側はFAが左向き で右向きのFBより大きく(Aの方が電 気量が大きいし距離が近いから), あり 得ない。 次図の太線部が該当することに なる。このような定性的な見方も大切で ある。 +1C →+++ C +2g F=FA-FB k2gg -|(a+r) ² = k·a·a/ C... kQ kq2r²-2ar-a² (a+r)²² A B 5 実線が+ のつくる電場 点線がのつくる電場 灰色は合成電場 -q A B (1+√2)a. Q Eo D +q C 07 D' E2 07 kQ (2a)² (4a)² D… y方向はキャンセルして消えてし まう。 x 方向は E₁ F xC + Q 3kQ 16a², 北方向