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Science Junior High

31図です。 解説を読んでも少し難しいです。 電磁誘導のところ苦手なので分かる方、 図などとともに解説していただけると ほんとに助かります。 よろしくお願いいたします。 答えはイです。

次に拓也さんは,30図のように,台車を点Aのところに置き,N極を上に向けて磁石を台車にのせ、点Aからコイルに 近づけていったところ,検流計の針は + に振れた。また,31図のように,台車を点Aのところに置き, N極を点Bに向け て磁石を台車にのせ、点Aからコイルに近づけていったところ, 検流計の針は + に振れた。 30 N極 コイル S極 台車 ・B い 31図 S極 N極 台車 検流計 コイル .B 検流計 JA DO dd (4) 30図において,台車を点Bのところに置き, S極を上に向けて磁石を台車にのせ、点Bからコイルの下を通過させて点 Aまで動かすと,検流計の針の振れ方はどのように変化していくか。 また, 31図において,台車を点Bのところに置き, S極を点Aに向けて磁石を台車にのせ、点Bからコイルの中を通過させて点Aまで動かすと, 検流計の針の振れ方はどの ように変化していくか。適当なものを,次のア~エからそれぞれ一つずつ選び、記号で答えなさい。 ア + に振れ, 0 に戻った後, 再び+に振れる。 マイナス + に振れ, 0 に戻った後,に振れる ウーに振れ, 0 に戻った後,+に振れる。 イウエ -に振れ, 0 に戻った後, 再びーに振れる。

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Physics Senior High

(2)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか?

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

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Science Junior High

⑴解説にC1の右側にS極が生じると書いてありました。なぜですか? ⑶答えはイです磁界が弱くなると誘導電流が逆になるのは何故ですか?

電流。 磁界の変化 0 を回転させると の流れる向き ある。 なぜ右にS 2 [電流と磁界] 電流と磁界に関する次の問いに答えなさい。 (1) 図1のように、C, Ca(同 じ太さの円筒に同じエナメ ル線を同じ回数巻いたコイ ル)を、その中心を通る線が 東西の方向になるように置 1 西 すべり 抵抗器 C ad 電池スイッチ -東 その中央に磁針を置いて, a とc, bとdをそれぞれつ なぎ、スイッチを入れ、電流を流すと磁界が生じるが、この 場合,磁針はどうなるか。 次のア~エから1つ選び、その記 号を書きなさい。 [ アN極がC のほうに振れる。 de イN極がC2 のほうに振れる。 ウ左右に大きく振れる。 エどちらにも振れない。 変化させるこ 電流のこと。 なるほど誘 塩が近づ 妨げよ 向に電 ] 電磁誘導は、磁界が 変化しているときに起こる。 変化の後は、次の変化まで誘 導電流は流れない。 電磁誘導加熱 Q コイルに大きな電流 を流すと、強力な磁界が発生 する。 この上に電気を通しや すい鉄、ステンレスなどの金 属を置くと、電磁誘導により 渦電流が発生して、抵抗によ 金属が発熱する。 これを利 使用したものが電磁調理器であ る。 注意 誘導電流の大きさ 第20 3 コイルに流れる電流 A ] が小さくなると,それによっ て生じる誘導電流も小さくな る。 (2)図1のように, C1 C2 および磁針を置いて,aとd,bと cをそれぞれつなぎ,スイッチを入れ,電流を流すと磁界が 生じるが,この場合,磁針はどのようになると考えられるか。 次 のア~エから1つ選び、その記号を書きなさい。 アN極がC のほうに振れる。 [ イN極がC2 のほうに振れる。 ウ左右に大きく振れる。 くわしく 誘導電流の向き エどちらにも振れない。 (3) 図2のように, Ct, C2 の中 図2 に铁しんを入れ,スイッチを ていこう 入れてからすべり抵抗器のつ すべり 抵抗器 S極 れる。 まみを,抵抗が大きくなる方 向にすばやく動かしていくと電池 スイッチ 検流計 C2 に電流が流れるが,この場合,検流計の針はどのように振 れるか。 次のア~エから1つ選び、その記号を書きなさい。 アスイッチを入れたときに振れ, つまみを動かしているとき は振れない。 イスイッチを入れたときに振れ, つまみを動かしているとき は逆向きに振れる。 ウスイッチを入れたときには振れず, つまみを動かしている ときは振れる。 誘導電流は,その電 流によって生じる磁界が外か ら加えた磁界の変化を妨げる 向きに流れる。 (レンツの法 則)

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Science Junior High

⑶で、コイルAコイルBどちらも右側がS極、左側がN極になると思ってしまいます。答えは右側がN極左側がS極です。何故こうなるのでしょうか?分かりにくくてすみませんお時間あれば是非教えてください🙂‍↕️

どの から がつく 単 E 各単 発展 のま 3スシ 2 「重 日常 また, な問題 対策の 記念式 V Step 2 標準 1 [電流と磁界] コイルと棒磁石を用いて,次の実験を行った。あ かい との問いに答えなさい。 実験1 図1のようにコイルAに棒磁石のN極を向けて, 図の矢 印の向きに近づけると, ① 検流計の指針は右に振れた。 次に, コ イルAに棒磁石のN極を向けたまま, 遠ざけると, 検流計の指 針は左に振れた。 かんでんち 実験2 図2のように, 実験1で用いたコイルAと, コイルBを 並べ、コイルBには乾電池とスイッチをつないだ。 スイッチを 入れ,コイルBの口をコイルAに向けたまま, コイルBをコイ ルAに近づけると, ②検流計の指針は右に振れた。 次に, 乾電池 の+極と極を逆にしてスイッチを入れ, コイルBの口をコイ ルAに向けたまま, ③ コイルBをコイルAから遠ざけるときの検 流計の指針が振れる向きを調べた。 (1) 実験1の結果から,コイルAに電流が発生したことがわかった。 この電流は,何とよばれる電流か,書きなさい。 (2) 実験1の装置をそのまま用いて、 図1のように,矢印の向きに 棒磁石をコイルAに近づけるとき,下線部①のときより検流計 の指針をさらに大きく右に振れさせるためには,棒磁石をコイ ルAにどのように近づければよいか,書きなさい。 図1 コイルA 検流計 図2 コイルBの口 コイルAコイル 検流計 乾電 1 ((1)(3)各10点, 2205415 (1) (2) でん 2 [電磁 ア~エ 図 1 ONE ると, が流れ と電源 流電② 3 [ ク製 の問 ルの 通過 bl (3) 実験 2 について,次の文章の[ ]a,bにあてはまるものを, ア イからそれぞれ選びなさい。 実 (3) b 下線部 ②のようになったのは, 電流が流れているコイルBを コイルAに近づけるとき, コイルAの中の磁界がa [ア 変化し た (4) (1) からである。 また,このコイルB 変化しなかった] 24 をコイルAに近づけたあと, コイルBを静止させたところ, 右に振れていた検流計の指針はb [ア右に振れたままであっ た イスイッチを入れる前の位置にもどった]。 (4) 下線部 ③のときと同じ向きに検流計の指針が振れるのは,実験 1の装置を用いてどのような操作を行うときか。 正しいものを 次のア~エから2つ選び, 記号で答えなさい。 [北海道] ア Aから遠ざける Aに近づける 棒磁石をコイルウコイルAを棒磁 磁石をコイルイ H 石から遠ざける コイルAを棒磁 石に近づける N S N極 NA N極 S (

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