写真の赤線部の式はどの式を変形させたものですか？

54 電磁気 そうにゅう 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。 Ar d BI E Q=CV V=Ed + +Q -Q AI TMNE d₁ d2 Bl V=Ed と d=d+D+d より V'=1/(d-D) Q=C'V' &Q=CV *y C² = 2²²₁²= ² D より == C= V' d-D 図2 80008 + [+Q E E ID +Q -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−定)。 変わったのは AB間の電位差であり,V'=Ed+Ed2=E(d+d2) Q=C'V' V' = E(d₂+d₂) dESTUCH d-D W220+0 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?

ex2で質問です。 なぜvblはEを変えて電流が逆流することはないのですか？

(別解) 抵抗Rを見てみる。 bからaへ電流が流れている。 だから b が高電位。 bとQ,aとPの電位はそれぞれ等しい。 よってQが高電位 (3) PQ は等速度で動いているから、 力のつり合いが成りたつ。 電磁力は左向き に働くから、外力は同じ大きさで右向きである。 100 電磁気 B212 ∴. P=Fu=(UBI) 外力F=電磁力IBl= R R (別解) エネルギー保存則よりPはジュール熱に等しい(外力の仕事分だけジュー ル熱が発生する)。 電磁誘導ではエネルギー保存則にも気を配りたい。 以上をファラデーで考えると, PQba がコイルで, Bは一定だが面積Sが増していくため下向きに貫く磁 束が増す。 そこで上向きの磁場をつくる向き, すなわ ちP→Qの向きに電流を流そうとする (事実, 回路が 閉じているので流れる。) 4t の間の磁束の増加は右図 の斜線部に等しく, 4Φ=B×W4t V=40/4t=vBl A EX2 EX1に続いて, ab間にRの抵抗と起 電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付 ける。 PQ をレール上で静止させた状態 でスイッチを入れる。 外力は加えない。 (1) PQ の速さがぁになったときの電流 Iを求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQの速さを求めよ。 E b a a 67 EX1で導体棒 PQ がぁの抵抗をもつ場合の電流Iと,Pに対するQの電位 を求めよ。 High レールがなくてPQだけが磁場中を動いているとしよう。 コイルにあたる部分がないのにどうしてファラデーを適用 していくかというと、上のようなレールを仮想的に敷いて 考えればよい。 右の図のように右側にコイルを仮想して考 えてもよい。このようにファラデーには融通無碍な所がある。 P ゆうづうむげ ↑何ものにもとらわれなく自由 Quat B P Q V ひ 17² P 40 B 減少 右向きに電磁力を受け動き出す。 EX1 と同様, PQ を電池に PA 石巻替えると右の図になる。キルヒホッフの法則より E-Bl=RI 1. I=E-VBI R はQPの向き,このように電池があると必ずしも 誘導起電力の向きに「が流れるわけではないことにも注意。 (2) QからPへ流れる電流による右向きの電磁力が を増していく。 やがてBがEに等しくなると上の式よ りは0となる。 すると電磁力も消え, PQは等速度運動 に入る。又、十分時間が立っと電流は流れないと考えられる。 P61 v₁ Bl=Ev₁=₁ BlがEを超えて電流が逆流することはない。 I,”の時間変化は右のようになる。 電磁誘導は現象の進行を妨げる E R 第8位 ngs ちょっと一言 EX1や2で,もし, PQ の長 さがレールをはみ出していたとしても 答えは何も変わらない。 確かにPQ間 の誘導起電力はBLあるが、 回路と して役に立っている部分は Blだけ だし, はみ出し部分には電流が流れな いので電磁力もIBIでよい。 B やがては等速 等速度は力のつり合い V₂ P I 68 辺の長さ a, bの長方形コイルを一定の速さで 幅2αの磁場(磁束密度Bで手前向き)を横切らせる。 コイルの抵抗をR, 辺PQ が磁場に達したときを t=0 とする。 次のグラフを描け。 (1) 電流の時間変化 (PQの向きを正) (2) コイルを引く外力Fの時間変化 (右向きを正) 101 Q Q V 11 BL P V Q Jp P VI 1Q

ex2で質問です。 なぜvblはEを超えて電流が逆流することはないのですか？

100 電磁気 (別解) 抵抗Rを見てみる。 bからaへ電流が流れている。 だからbが高電位。 (3) PQ は等速度で動いているから,力のつり合いが成りたつ。 電磁力は左向き b と Q,aとPの電位はそれぞれ等しい。よって Qが高電位。 に働くから、外力は同じ大きさで右向きである。 外力F=電磁力IBl=B212 R . P=Fv=vBL)2 R (別解) エネルギー保存則よりPはジュール熱に等しい (外力の仕事分だけジュー ル熱が発生する)。 P=RI2=R(vBL/R)2 電磁誘導ではエネルギー保存則にも気を配りたい。 以上をファラデーで考えると, PQba がコイルで, Bは一定だが面積Sが増していくため下向きに貫く磁 束が増す。 そこで上向きの磁場をつくる向き, すなわ ちP→Qの向きに電流を流そうとする (事実, 回路が 閉じているので流れる。) 4tの間の磁束の増加は右図 の斜線部に等しく, 4Φ=Bxwat : V=40/4t=vBl EX2 EX1に続いて, ab間にRの抵抗と起 電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付 ける。 PQ をレール上で静止させた状態 でスイッチを入れる。 外力は加えない。 (1) PQ の速さがぁになったときの電流 I を求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQ の速さを求めよ。 b EZ a a Qv4t 67 EX1 で導体棒 PQ がrの抵抗をもつ場合の電流Iと,Pに対する Q の電位 を求めよ。 V. High レールがなくてPQだけが磁場中を動いているとしよう。 コイルにあたる部分がないのにどうしてファラデーを適用 していくかというと、上のようなレールを仮想的に敷いて 考えればよい。 右の図のように右側にコイルを仮想して考 P えてもよい。 このようにファラデーには融通無碍な所がある。 ↑何ものにもとらわれなく自由 ゆううむげ Bl P Q Q ity P 4p at te B 減少 解 (1) スイッチを入れるとQからPへ電流が流れ, PQ は 右向きに電磁力を受け動き出す。 Ex1 と同様. PQ を電池に 置き替えると右の図になる。 キルヒホッフの法則より E-Bl=RI I=E-VBI R IはQ→Pの向き, このように電池があると必ずしも 誘導起電力の向きにIが流れるわけではないことにも注意。 (2) QからPへ流れる電流Ⅰによる右向きの電磁力がか BlがEを超えて電流が逆流することはない。 Ivの時間変化は右のようになる。 V を増していく。 やがてBがEに等しくなると上の式よ りIは0となる。 すると電磁力も消え, PQ は等速度運動 に入る。又、十分時間か立っと電流は流れないと考えられる Bl=E より 02 BU ↓ E P6 電磁誘導は現象の進行を妨げる E ちょっと一言 EX1や2で,もし, PQ の長 さがレールをはみ出していたとしても 答えは何も変わらない。 確かに PQ 間 の誘導起電力はBLあるが、 回路と して役に立っている部分はvBlだけ だし、はみ出し部分には電流が流れな いので電磁力もIBI でよい。 I 1283 やがては等速 等速度は力のつり合い V₂ P I 68 辺の長さ a, bの長方形コイルを一定の速さで 幅2αの磁場(磁束密度Bで手前向き)を横切らせる。 コイルの抵抗をR, 辺PQが磁場に達したときを t=0 とする。 次のグラフを描け。 (1) 電流の時間変化 (PQの向きを正) (2) コイルを引く外力Fの時間変化 (右向きを正) 101 Q OTT Q V V vBl P Q V a Jp IP vi 10

高一です。 来年、理系の物理選択をしたいのですが(化学必修で生物か物理を選ぶ)、今履修している物理基礎が難しいと感じています。 標準問題までなら解けますが、応用は解説を読んでもさっぱり分かりません。 工学系の大学に行きたいので、物理が必要なのですが、物理基礎が出来ないとやっ... Read More

右ネジの法則を使ってこの問題の解き方を説明して頂けませんか？お願いします。

誘導電流は変化を元に戻す方向に流れる 3 ソレノイドコイルに検流計Gをつなぎ, 図のように, コイルに 磁石を近づけたり遠ざけたりする。 図のaから検流計を通ってb の方向へ電流が流れるとき, 検流計の針は目盛りの正方向に振れるもの とする。 図 (1)~(4) に対応する記述を下記の(イ) (ニ) より選べ。 (イ)針は正方向に大きく振れる。 (ロ)針は正方向に小さく振れる。 (ハ) 針は負方向に大きく振れる。 (ニ)針は負方向に小さく振れる。 (1) すばやく近づける IS N a (3) 遠ざける [SN 000 1000 a b b (2) ゆっくり近づける N S 第15講 磁界と電磁誘導 (4) すばやく遠ざける N S a a 問題演習 図15-17 000 1000 b 309

物理コンデンサーの問題です 解答にもあるように2cのコンデンサーの左側極板の符号が負になるのですが、そうした場合2cの方が電位が大きいことの説明がつきません 基本電位は正負があり、電荷が正のほうが電位が高いので 誰か教えてくれると助かります

EX 2 電気容量 C, 2Cのコンデンサーと起電力 V, 2Vの電池を用いて図のような回路をつくった。 スイッチをaに入れてからbに切り替える。 2C のコンデンサーの左側極板の電荷Qはいくらか。 解aのとき, Cのコンデンサーの電気量は Q=C•2V bのとき, 電位x 〔V〕 の孤立部分について 2C(x-V)+C(x-0)=0+2CV B ∴. A x= -V A B 十分に時間がたってない - Q₁=2C(V-V) = -cv a 20 || 1 V = t 電位 +V 2 V +2CV -2CV AETH A B QL 2C HH C201 ct x HI B A NOISE frov NO OV

109番、(エ)に着いて質問です。 解説の、「電荷はダイオードDを逆方向に流れることは無いから、C_3の電荷は(ウ)のまま保たれる」 という部分がわかりません。 コンデンサーの上側に＋の電荷がより多く蓄えられ、電荷が保たれない可能性もあると思います。 電荷が保たれるのかどう... Read More

その後、図6のように金属板A,Bの間隔 分に時間をおいた。 (11) このときの金属板A,B間の電位差を答えよ。 ( 13 大阪府大 必108. 〈ダイオードを含むコンデンサー回路とつなぎかえ> 図に示した回路において, C, C2 は電気容量がそれぞれ C 2Cの平行平板コンデンサー C は極板間隔を変えることが できる平行平板の空気コンデンサーで、あらかじめ電気容量 が2C になるように極板間隔を調節してある。 Eは起電力 E の電池, St, Sz はスイッチ, Dはダイオードである。 初め, Ci, C2, Ca の電荷は0で, St, S2 は開かれている。 Dは順方 向のみに電流を通し, そのときの抵抗値を0とする。 E B 12 図6 =C₁ C2 K D 非ト まず, S, を端子1に入れて C1, C2 を充電した。 このとき, B C の極板間の電圧はアである。 次に, S, を端子2に入れて, 十分時間が経過したのち S」 を開いた。 このとき, AB間の電位差はイになっている。 この状態で, S2 を閉じると、 CDにはウの電気量が蓄えられる。 次に S2 を閉じたまま, C3の極板の間隔を2倍に広 げた。 この操作の後, C3 における極板間の電圧V, 蓄えられている電気量Q およびC の電 気容量 Cx と, 極板を広げるのに必要とした仕事Uを, C, Eなどを用いて表し, それぞれを 区別してエに示せ。 芝浦工大) 応用問題

なぜr－aが半径ではないのですか？中心から電荷が溜まっているわけではないと思ったのでそう思ったのですが

36 電磁気 EX 点Oを中心とする半径aの球面上に正電荷が一様に分布し,全体では +Qになっている。 0から距離r (r >α) 離れた位置の電場を求めよ。 解 対称性から電気力線は0を中心として球面 から放射状に出ていく(図a)。 その総本数N は4ヶkQ本であり, 0 を中心とする半径rの 球面上 (表面積S=4πr²) での電場をEとする と, Eは単位面積あたりの本数に等しいから N ArkQkQ E=A S 4πr² この結果は Qをもつ点電荷が0にあるときつくる電場と同じである。それは, まわりの電気力線の様子が前ページの図と同じであることから一目瞭然と言っ いちもくりょうぜん てもよい。 EADERN=0x6x641 対称性! 球面上に一様に分布した電荷は,中心にすべての電荷 が集まったのと同じ影響を周りにおよぼすことが分かる。 ただ,電気力線は放射状に出ていくので球面内の電場 は 0 である。 図b のように, 正反対の位置にある電荷か らの電気力線が打ち消し合うからと考えてもよい。 電位 a Q r. 図 a 図b 7. 一直線上に, 単位長さあたり [C/m] の正電荷が一様に分布している。 の直線から 〔m〕 離れた点での電場の強さを求めよ。

なぜr－aが半径ではないのですか？中心から電荷が溜まっているわけではないと思ったのでそう思ったのですが

36 電磁気 EX 点Oを中心とする半径aの球面上に正電荷が一様に分布し,全体では +Qになっている。 0から距離r (r >α) 離れた位置の電場を求めよ。 解 対称性から電気力線は0を中心として球面 から放射状に出ていく(図a)。 その総本数N は4ヶkQ本であり, 0 を中心とする半径rの 球面上 (表面積S=4πr²) での電場をEとする と, Eは単位面積あたりの本数に等しいから N ArkQkQ E=A S 4πr² この結果は Qをもつ点電荷が0にあるときつくる電場と同じである。それは, まわりの電気力線の様子が前ページの図と同じであることから一目瞭然と言っ いちもくりょうぜん てもよい。 EADERN=0x6x641 対称性! 球面上に一様に分布した電荷は,中心にすべての電荷 が集まったのと同じ影響を周りにおよぼすことが分かる。 ただ,電気力線は放射状に出ていくので球面内の電場 は 0 である。 図b のように, 正反対の位置にある電荷か らの電気力線が打ち消し合うからと考えてもよい。 電位 a Q r. 図 a 図b 7. 一直線上に, 単位長さあたり [C/m] の正電荷が一様に分布している。 の直線から 〔m〕 離れた点での電場の強さを求めよ。

9/5までの課題なんですけど全然教科書に載ってなくて問題が解けないです。わかる方がいたら穴埋めしてくれると嬉しいです

地学 ③1 3節 プレートの運動 36~ 1章 プレートテクトニクス a ( )とは 1.地表~100km までは,硬い岩石からなりリソスフェアーb ( =プレート その下深さ 250kmまでは, 軟らかく流動しやすい部分でアセノスフェアー c ( という 2. 地球上の地学現象(地震活動火山活動 造山運動 大山脈の形成 海底地 形)・地形の分布などを統一的に説明しようとする仮説=理論 3 プレートテクトニクスの歴史 A ドイツの気象学者d ( ; 1915)の「 J p41 彼の仕事が偉大とされるところは、当時の地形学 (測地学)、地球物理学、地 の形、各大 質学、 古生物学 古気候学の知識を集約し、 大陸のf( 陸に存在する地質帯の分布、 動植物の化石の分布や氷河の痕跡など、 断片的な 証拠だけを手がかりに超大陸g( を復元したことだった。 イギリスのジェフリーズは、大陸移動を生じさせる h ( できていないと主張し、この説を真っ向から ( B 1928年に( )は 大陸移動の原動力を説明するために、マントル対流説の原形となる学説を初 めて提唱した。 それによると、 シマと呼ばれる地下の玄武岩質の層が対流し、 そのシマの上にシアルと呼ばれる花崗岩質の大陸地殻が氷山のように浮いて いるイメージであったようだ。 C 第2次大戦中に、潜水艦の航行のため、世界中の海底地形が徹底的に調べら ), 1( れた. その結果 p36 にあるようにk( ) (太平洋の周辺) が明らかになった D 1950年代~60年代のm( 岩石が過去のn( 1 )を説明 した。 と海洋底観測の発展。 )を記録していることを利用して、