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Physics Senior High

一問目って最初の90度回転はKLに注目したら磁束がa→bに貫きますが、NMに注目したらb→aで負に貫きますよね。グラフで考えれば+cosの形だからコイルの上側(KL)に注目するんだなぁってことで答えは出せますが、納得いきません。 緑マーカーの部分はどう考えれば良いんですか?

2 S→N aa, 発電機の原理を示し、RLMNt面巻きの長方形の電機子コイル(図は1巻きしか描い の一様な磁場の中にあって, 電機子の回転軸は磁場と常に垂直である。 P, Qはスリップ クで, 端子P'と端子Q'の間には抵抗値尺[Q]の抵抗が接続されている。電機子を一定の 円迷度の(rad/s] で手前から見て反時計回りに回転させた。面 KLMN が図に示す関係位置で磁 極がつくる磁場に垂直になった瞬間を時刻 t=0[s] として, 次の問に答えよ。 (1)時刻t[s] において, 電機子を貫く磁束φ[Wb] を時刻t [s] の関数として表せ。ただし, コイル面の法線ab を考え,磁束がa→bの向きに貫くとき の>0, b→aの向きに貫くとき の<0 とする。 (2) 発電機が発生する交流起電力ひ [V] を時刻を [s] の関数として表せ。ただし, 端子P'が 端子Qより高電位のとき ひ>0,低電位のとき ひ<0 とする。また,この交流起電力の最 大値 o[V] と実効値 v。 [V] はいくらか。 (3) 抵抗における消費電力が [W]を, voを用いて時刻 t [s] の関数として表せ。また, 平均の 消費電力p[W]を, Rと電流の実効値i。 [A] を用いて表せ。 L 力 K b a N M 極 PN P' s 極

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Physics Senior High

(5)です エネルギーを求めるのに、なぜW=qVの仕事の公式が出てくるのですか?

図は荷電粒子を磁場の中で円運動を行わせながらくり返し加速する サイクロトロンの原理を示すものである。左右の半円筒形の電極 (ディーという)は内 部が中空になっており, ディーの部分には紙面に垂直に表から裏の向きに磁束密度Bの T60 277. 加速器 サイクロトロンの原理を示すものである。左石の円荷形の電極(ディーといする 部が中空になっており, ディーの部分には紙面に垂直に表から裏の向きに磁東を内 一様な磁場が与えられている。 質量 m, 電荷qの荷電粒子はデ ィーの内部では円運動を行い,ディーの間隙を通過するときだ)) け高周波電圧により加速される。初め粒子は, ディーおよび磁 / 場に垂直に速さゅで入射し, 図のような軌道を描いた。 (1)図の荷電粒子の電荷は正, 負のどちらか。ケ中 (2) 粒子が磁場から受ける力の大きさFを求めよ。 (3) 粒子が描く円軌道の半径 ro を求めよ。 (4) 粒子が初め,ディーの中を半周するのにかかる時間を求めよ。 高周波電圧の周期は粒子の円運動の周期に等しいように設計され,粒子が効率的に加 速されるようになっている。粒子は速さ voでディーを垂直に飛び出した。ディーの間 隙で加速された粒子は, 隣のディーの中でより大きな円軌道を描く。 (5) 粒子が間隙を通過する間, 2つのディーの間の電位差を一定とみなしこれをVとす る。間隙を通過するとき粒子が得るエネルギーを求めよ。また, 速さ voでディーを 垂直に飛び出した粒子が隣のディーに進入する際の速さひと新たな円運動の半径r を求めよ。 B B 少先 高周波電圧 A0SJF > 274

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Engineering Undergraduate

電磁気がわかりません。問1.2を教えてください

20:57 6月21日(月) ll LTE 54% ロ 2 問題3 電磁気学に関する次の文章(A.B)を読み,下の問い(問1~5)に答え よ。ただし,真空の誘電率をめ, 真空の透磁率をμoとする。文章 A と文章 B は,互い に独立した現象を扱っているものとする。 図 3-1 のように,真空中において原点 0を中心とした半径 aの球の内部に,電 荷密度pで一様に電荷が分布している。その周囲は誘電体で覆われ,原点0 からの距 離rがaSrSbの範囲における誘電率はa となっている。さらに外側にあたるr>b の範囲は真空である。 A 間1 原点0から距離rの位置における電界の大きさを,r>bの場合,a<r<b の場合,r<aの場合に分けて,ガウスの法則から求めよ。 問2 原点0から距離rの位置における電位を,r>bの場合,aSrSbの場合, r<aの場合に分けて求めよ。ただし,電位の基準点は無限遠とする。 図 3-2 のように,紙面内に正方形のコイル ABCD および無限に長い直線導線が ある。導線には定常電流 Iが矢印の向きに流れており,コイルの一辺の長さは hであ る。導線を固定した状態で,コイルの辺 AD を導線に対して常に平行に保ちながら, コイル全体を速さ vで導線から遠ざけた。ただし,コイルは変形しないものとし,遠 ざかる方向は紙面内で導線に対して垂直右向きであるとする。コイルの自己誘導は無 視できるものとする。 B アンペールの法則の内容を述べよ。さらに,この法則を用いて,紙面内で導 問3 線から距離xの点に生じる磁束密度の大きさを求めよ。 問4 コイルの辺 AD が導線から距離dにあるとき,辺 AD に発生する誘導起電力 の大きさと向きを求めよ。 問5 コイルの辺 ADが導線から距離dにあるとき,コイル全体に発生する誘導起 電力の大きさと向きを求めよ。 h A B b V I4 a 電荷密度 p D C コイル 誘電体 図 3-1 導線 図 3-2

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