答えに、磁石が落下している時磁石の上側では銅製パイプを貫く磁束が『減り』、磁石の下側では銅製パイプを貫く磁束が『増える』と書かれているのですがなぜ減るか増えるのかわかるのですか？教えてください！

問2 次の文章中の空欄 当なものを,下の0~6のうちから一つ選べ。 エ に入れる語句の組合せとして最も適 2 図2のように、銅製パイプを鉛直に立て、 その中にS極を上 (N板を下) にして磁石を銅製パイプの上端の位置から静かに放したところ, 磁石は落下 した。図2の落下中の磁石の上側と下側において, 銅製バイプに流れる誘導 電流の向きは のようになる。 また,図2の銅製パイプと直径や長さが同じアクリル製パイプを使って, 同じようにS極を上 (N極を下)にして磁石をアクリル製バイプの上端の位 置から静かに放すと, 銅製パイプの場合と比べて, 磁石がパイプの上端から 下端まで落下する時間は エ 。ただし、パイプは鍋直を保ち, 磁石が パイプに接触することはないものとする。 上 銅製パイプ B S5 磁石 N極 C 図 2 -vo エ ウ 長くなる AとD 0 D<Mvo 変わらない AとD 短くなる AとD 長くなる BとC の 変わらない BとC 短くなる BとC

誘導起電力でaよりbのほうが小さいのはなんでですか?

B 図2のように、 鉛直上向きで磁束密度の大きさBの一様な磁場 (磁界) 中に. 0-(十分に長い2本の金属レールが水平面内に間隔dで平行に固定されている。そ の上に導体棒a, bをのせ, 静止させた。導体棒a, bの質量は等しく、 単位長 さあたりの抵抗値はrである。導体棒はレールと垂直を保ったまま, レール上を 摩擦なく動くものとする。また, 自己誘導の影響とレールの電気抵抗は無視でき る。 時刻t= 0に導体棒 aにのみ, 右向きの初速度 v0を与えた。 本制ちも人の B B 金属レール P。 d S Vo 金属レール b a 図 2

なんでマイナスがつくのか教えてください！ あと、絶対値がつく時とつかない時の使い分けの方法を教えてください

化するとき, コイ [V]は, 川1の V=-- 6 も大の奥密束レンツの 磁束の変化[Wb]) 時間の変化[s] 誘導起電力(V]=ー 2 At 有 ) 巻数Nのコイルでは,誘導起電力Vは, Aの V=-N A+ 3

さんかっこでtが2～3のときPに対するQの電位が負となる時はないんですか？

基礎問 89 自己誘導起電力 自己インダクタンス2[H) のソレノイドコイル、 電流を制御できる電源,抵抗値 10 [2] の抵抗,内 部抵抗が無視できる電流計およびスイッチを図1に Q 示すようにつないで,同路をつくった。 電源を制御して回路に流れる電流を、図2のよう に時間変化させた。ただし、電源から点Pに向かう 電流を正とする。 (1) 時刻(0<t<1[s])のとき,ソレノイドコ イルに生じる誘導起電力の大きさを求めよ。 (2) 時刻t=0.5 [s] のときの電源の出力電圧 (両端の電圧)を求めよ。 ソレノイド ソレノイドコイルの誘導起電力の時間変化を,横軸を時刻tとして図示 抵抗 電源) 図1 電流I(A) 21 0 一時刻t() 図2 せよ。ただし、点Pに対して点Qの電位が高いときを正とする (東京電機大·広島大) ●自己誘導起電力 コイルに流れる電流が変化すると 精 講 を貫く磁束が変化することにより,コイルに誘導起電力があ。 する。これを自己誘導起電力といい、その大きさは電流の時間変化の如へ 4t に比例し、その比例定数Lを自己インダクタンスという。 自己誘導起電力:V=-L- dt 起電力の向き 電流の変化を妨げる向き ●相互誘導起電力 電流が変化するコイル(1次コイル)の近くに別のコイル(o 次コイル)があるとき,2次コイルを貫く磁束の変化により,2次コイルに発生 する誘導起電力カを相互誘導起電力という。誘導起電力の大きさは,1次コイル の電流の時間変化の割合号に比例し、その比例定数Mを相互インダクタンス という。 相互誘導起電力: V=-M dt

お願いします

1. ローレンツゲージによるベクトルポテンシャル Aは 1 0p :0 2 t div A + をみたす。ここでゅは電位の概念を拡張したスカラーポテンシャルである。 これを用いると、真空中でのマクスウェルの方程式は 12 V? 202 P E0 1° 2 2012 A= -Hoi と書くことができる。以下では電荷密度pや電流密度iが0の場合の真空を考え、ベクトル ポテンシャルから出発して電磁波を求めてみよう。 (a) ベクトルポテンシャル A(r,t) = Ane(kr-wt) がi=0の場合の式(3)をみたすことを示しなさい。ここで Ao はkと平行ではない 任意の定ベクトルであり、w= c|k|をみたすものとする。 (b) 式(1)を用いて、式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対するスカラーポテ ンシャルゅを求めなさい。 (c) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルと前問で求めたスカラーポテンシャルに対 して OA E= -V¢ t を用いることにより電場 Eを求めなさい。 (d) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対して B= rot A を用いることにより磁束密度Bを求めなさい。 (e) E、B、kがそれぞれ互いに垂直であることを示しなさい。

解説お願いします

1. ローレンツゲージによるベクトルポテンシャル Aは 1 0p :0 2 t div A + をみたす。ここでゅは電位の概念を拡張したスカラーポテンシャルである。 これを用いると、真空中でのマクスウェルの方程式は 102 V? 202 P E0 1° A= -Hoi 2012 と書くことができる。以下では電荷密度pや電流密度iが0の場合の真空を考え、ベクトル ポテンシャルから出発して電磁波を求めてみよう。 (a) ベクトルポテンシャル A(r,t) = Ape(kr-ut) がi=0の場合の式(3)をみたすことを示しなさい。ここで A。はkと平行ではない 任意の定ベクトルであり、w= c|k|をみたすものとする。 (b) 式(1)を用いて、式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対するスカラーポテ ンシャルゅを求めなさい。 (c) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルと前問で求めたスカラーポテンシャルに対 して DA E= -Vp Ot を用いることにより電場 Eを求めなさい。 (d) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対して B= rot A を用いることにより磁束密度 Bを求めなさい。 (e) E、B、kがそれぞれ互いに垂直であることを示しなさい。

解説お願いします

1. ローレンツゲージによるベクトルポテンシャルAは 1 0p 0 div A + 2 t をみたす。ここでゅは電位の概念を拡張したスカラーポテンシャルである。 これを用いると、真空中でのマクスウェルの方程式は 1 2 2 12 p E0 1° 2012 A=-Hoi と書くことができる。以下では電荷密度pや電流密度iが0の場合の真空を考え、ベクトル ポテンシャルから出発して電磁波を求めてみよう。 (a) ベクトルポテンシャル A(r,t) = Apel(krーut) がi=0の場合の式(3)をみたすことを示しなさい。ここで Ao はkと平行ではない 任意の定ベクトルであり、w= c|k|をみたすものとする。 (b) 式(1)を用いて、式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対するスカラーポテ ンシャルゅを求めなさい。 (c) 式(4)で与えられるペクトルポテンシャルと前問で求めたスカラーポテンシャルに対 して DA E= -V¢ Ot を用いることにより電場 Eを求めなさい。 (d) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対して B= rot A を用いることにより磁束密度Bを求めなさい。 (e) E、B、kがそれぞれ互いに垂直であることを示しなさい。

最初の問題から分かりません汗 誰か教えてください！お願いします。

★電磁気6 図1のように, 水平面上に平行で 2L [m] だけ離れた 2直線」と 12にはさま 2L れた領域がある。 その領域に, 平面に垂直で紙面の裏から表に向かう磁弦束密度B b, a L [Wb/m] の一様な磁場が加えられている。 導線と抵抗 R [Q] の2つの抵抗 2 d L B 器をつないで,図1のように1辺の長さが L [m] の正方形の形状をした回路を 作る。回路全体の質量を m [kg] とし, 導線の抵抗と2つの抵抗器の体積は無視 できるものとする。 図1 この回路を辺 ab が直線ムに垂直になるように平面上に置き, 直線1に垂直に右向きに運動させ, 2直線hと2に はさまれた領域を通過させる。 回路と平面の間の摩擦と回路の自己誘導は無視できるものとする。以下では辺ad が 直線iに重なった時刻を=0s, 辺 bc が直線1に重なった時刻を=h [s], 辺 ad が直線l2に重なった時刻を=2 [s], 辺 bc が直線 12に重なった時刻を=t3 [s] とする。解答にはh, 2, 13を用いてはならない。回路の速さが一 定値v[m/s] をとる場合を考える。 (1) 1, 12, tsを求めよ。 回路を流れる電流 (A] (2) 0SSiにおいて, 正方形 abcd を貫く磁束の大きさの単位時間当たりの増加 分を求めよ。 0 (3) 0SShにおいて, 回路を流れる電流を求めよ。また, 回路を流れる電流の0 t(s) SSBにおける時間変化を図2に図示せよ。 ただし, 図1でa→b→c→d→a の向きに流れる電流を正とする。 図2 (4) 0SShにおいて, 回路が磁場から受ける力の大きさを求めよ。また,回路が 回路が磁場から受ける カの大きさ[N) 磁場から受ける力の大きさの 0S広sにおける時間変化を図3に図示せよ。 (5) =0 から=13までに, 2つの抵抗器に発生したジュール熱を求めよ。 (6) =0 から=13までに, 回路を動かすために外力のした仕事を求めよ。 [12 静岡大) ちts) 図3 lN

物理の交流の問題です。 画像の(エ)のマーカー部分がどのようにしてこうなるのか分かりません。 得意な方教えていただきたいです🙏

次の文中の を正しく埋めよ。 A44.交流の発生● 図のように,磁束密度B[T) の一様な磁場の中で,1回巻 えの長方形のコイル ABCD (AB=a[m], BC=6[m]) を, 磁場の方向に垂直で AD と BCの中点を通る中心軸 00'の まわりに,一定の角速度 w[rad/s] で0側から見て時計回り に回転させる。コイルの抵抗はR[Ω] であり, その自己インダクタンスは無視する。 A。 ot D B B b 0' ADが図のように磁場の方向と角度 ot [rad] (0<wt<)をなす位置にきたとき,コ 2 イルを貫く磁束はア [Wb]である。このとき, ABと CD は速さイ] [m/s] で 等速円運動をしており,磁場に垂直な方向には ウ[m/s] の速さで動いているので, 磁場の方向から見たコイルの面積が増加する。それにつれて, コイルを貫く磁束が増加 し,その変化率は 玉][Wb/s] である。したがって,コイルには大きさオ][V) の誘導起電力が生じ, カ[A] の誘導電流が キの向きに流れる。

物理の円運動と電流の融合問題です。 問4の答えが I=q/v、を書き換えたq/ωlsinθ となっていました。 I=q/vというのは、I=q/tの書き換えでしょうか？ 自分で電流の定義「1sあたりの電荷の通過量」と速度の絶対値vが関係してくるのかなと考えてみましたが、い... Read More

図のように,支点Pからつり下げた長さ 1の十分に軽い糸の先に質量m 1] で電荷q(>0) を帯びた小球をつけ, 上から見て反時計回りの等速円運 動を水平面内で行わせる。小球の円運動の中心を0とする。糸と鉛直方向の なす角を0(0°<0<90°), 重力加速度の大きさをgとして, 以下の問いに答 えよ。 問1 小球には糸の張力と重力がはたらく。その合力の大きさと向きを答え よ。 問2 小球の円運動の角速度を求めよ。 0=60° のときの糸の張力を求めよ。また,そのときの小球の力学的 エネルギーは,小球が @=0° で静止している状態からどれだけ大きいか。 問4 この小球の円運動は円電流とみなせる。糸と鉛直方向のなす角が0の とき,円運動の角速度を心として, その電流の大きさと電流が点0に作る 磁場(磁界)の強さを求めよ。電流の大きさは1周期にわたる時間平均とする。 問5-次に,同じ糸と小球を用いて, 下から鉛直上方へ(点OからPの向き)の一様な磁束密度Bの中で小球 に同様の運動をさせると, 糸と鉛直方向のなす角は 0' (0°<8'<90°), 角速度は w' であった。小球は上か ら見て反時計回りの等速円運動を水平面内で行っている。このときの磁束密度Bを求めよ。 問3