電磁気の問題です。 ⑸の解答の部分で最小値を求めるのに、sinの部分を考慮しない理由がよくわかりません。 例えばsinが-1になればそれが最小値になるんじゃないですか？

父流電源(電圧 V=V.sin ot)に抵抗 R. コイル L, コンデンサーCを接続した。 V= Vo sin wt( |R C (1) 抵抗R(抵抗値 R)に流れる電流はいくらか。 (2) コイルL(自己インダクタンスL)に流れる電流はいくらか。 (3) コンデンサー C(静電容量 C)に流れる電流はいくらか。 (4) 回路全体に流れる電流はいくらか。 (5)(4)の電流値が最小になるための wはいくらか。 (6)(5)のとき,回路全体での消費電力はいくらか。 000

(d)から教えてください > <

続いて、スイッチ S」 を開いた。その後, 図2のように、コンデンサー C」の機 板 AB 間に,断面の形が極板 A, Bと同じで, 厚さが AB間の距離の半分であり、 比誘電率が e, (E,>1) の誘電体を極板Aに接するように挿入した。ただし、コン 問4 デンサー C」の極板問隔をdとし、空気の比誘電率を1とする。以下の文章中の空 欄 と には適切な数式を記入し, (b)と(c)では{ }内から適 切な語句を選び, その番号を記入せよ。 A d 誘電体 II I 0 B Vo 図2 誘電体を挿入する前の極板 AB間の電位差をV。とすると,このときの AB 間の 電場の大きさE。は, E。= と表せる。その後,誘電体を挿入すると,誘 電体が入っていない領域Iの電場の大きさは,(b) { ① E。よりも大きくなる ②E。 よりも小さくなる(3。と等しい}。また, 誘電体が入っている領域IIの電場の 大きさは,(c){① E,よりも大きくなる(2 E。よりも小さくなる③ E, と等しい}。 このとき,極板 AB間の電位差は, Er, V。 を用いて, となる。 問5 さらに,コンデンサー C2の極板間隔を半分にしてから, スイッチS」 を閉じた。 このとき,回路には電流は流れなかった。コンデンサー C」 に挿入した誘電体の比 誘電率 e,を求めよ。 問6 コンデンサー C, の極板Bの位置を原点として, Bから極板 Aの向きにx軸をと る。極板Bの電位を0としたときの, AB間の位置×における電位を表すグラフを描 け。ただし,x=dとx=dでの電位の値がわかるように, 問4の V。を用いて示せ。 解答用紙には問4で誘電体を挿入する前の電位の様子が太い破線で描かれている。 38 12

511(2)がわかりません 教えてください

511.直線電流がつくる磁場 地磁気を受けて静止している 20.電流と磁場 259 小磁針の真上5.0×10-2mの位置に, 磁針の方向と平行に導 線を張る。図のように, この導線に3.1Aの電流を流す。こ の点の地磁気の水平分力の大きさを25A/m, 元=3.1 とする。 (1) 電流が磁針の位置につくる磁場の強さは何A/mか。 3.1A 5.0×10-°m S (2)磁針は,はじめの方向からいくら振れるか。振れ角を0としてtan0の値を求めよ。 ヒント(2) 破弦針は, 電流がつくる磁場と地磁気の水平分力との合成磁場の向きを向く。 例題68 512.円形電流がつくる磁場 図のように, 十分に長い直線 状の導線A, Bが, 8.0cmはなれて置かれている。 導線A, Bの中央に、半径2.0cmの1巻きコイルCを置いた。 Aに 3.0A] は上向きに3.0A, Bには下向きに5.0Aの電流を流したとき, Cの中心0の磁場が0となるためには, Cにどちら向きに何 Aの電流を流せばよいか。 A B 2.0cm | 5.0A C - 8.0cm→ →例題68 HOA 10Aの電流を流したとき, ソ 並信の透 る磁場長さ 0.20mの中空の円筒に, 一様に 0

511(2)がわかりません 教えてください

511.直線電流がつくる磁場 地磁気を受けて静止している 20.電流と磁場 259 小磁針の真上5.0×10-2mの位置に, 磁針の方向と平行に導 線を張る。図のように, この導線に3.1Aの電流を流す。こ の点の地磁気の水平分力の大きさを25A/m, 元=3.1 とする。 (1) 電流が磁針の位置につくる磁場の強さは何A/mか。 3.1A 5.0×10-°m S (2)磁針は,はじめの方向からいくら振れるか。振れ角を0としてtan0の値を求めよ。 ヒント(2) 破弦針は, 電流がつくる磁場と地磁気の水平分力との合成磁場の向きを向く。 例題68 512.円形電流がつくる磁場 図のように, 十分に長い直線 状の導線A, Bが, 8.0cmはなれて置かれている。 導線A, Bの中央に、半径2.0cmの1巻きコイルCを置いた。 Aに 3.0A] は上向きに3.0A, Bには下向きに5.0Aの電流を流したとき, Cの中心0の磁場が0となるためには, Cにどちら向きに何 Aの電流を流せばよいか。 A B 2.0cm | 5.0A C - 8.0cm→ →例題68 HOA 10Aの電流を流したとき, ソ 並信の透 る磁場長さ 0.20mの中空の円筒に, 一様に 0

大門4の比透磁率の問題わかる人教えてください

1磁石とクーロンの法則 35 3 空気中で,2つの磁極を図2のように置いた。 7.2×10-6Wb 3.6×10-5Wb 両磁極間に働く力Fを求めよ。 F[N] 8cm FIN] 図2 4 比透磁率μ,が5の物質中で, 2つの磁極を図3のように 3×10-6Wb -5×10-5Wb 5×10-5N。 置いたところ,両磁極間に5× 10-5Nの吸引力が働動いた。 -r[m] 両磁極間の距離rを求めよ。 図3 磁界と磁界の強さ (p.49) 次の文の( ) に適切な記号または式を入れよ。 (1) 空気中で, m [Wb] の磁極からr [m] 離れた点の磁界の大きさ H[A/m] は, 33 1 (1 H= 6.33 × 10° × Baml である。 (2) 比透磁率μ,の物質中で, m [wb] の磁極からr [m] 離れた点の磁界の大きさH[A/m] は, H= 6.33 × 10' × [A/m] である。 (3) H[A/m] の磁界中に m [Wb] の磁極を置くと, これに働く力の大きさF[N] は、 F=(5 )[N] となる。

写真の問題1～3の解法を教えてください。

すること 問題1 xyz 直交座標系の点(x, y, z)において、以下の式で示されるベクトル場 AとBがある。z=0のxy 平 面で、原点を中心とする半径1の円周上の点において、AとBがどのようできるかを図示しなさい。 x A(x, y, z) =(2+ y? y 0 x2 + y? B(x, y, z) = |2+ y?x? +y? 問題2 ベクトル場A とBについて、高さ方向の中心軸がz 軸と重なるように置かれた高さ1、半径aの円 柱表面Sの上で面積分した値をそれぞれ求めなさい。 円柱の下面はz=- 1/2、上面はz= 1/2 に置かれてい るとする。 問題3 原点を中心とするz=0 の平面上の半径aの円周Lを考える。ベクトル場AとBについて、 この円 周をz軸の正方向から見て反時計回りに線積分した値をそれぞれ求めなさい。 問題4 問題 1から3の結果および物理学 III の教科書のガウスの法則およびアンペールの法則の記述を参 考にして、ベクトル場AとBは、電磁気学において、 それぞれどのような物理量によって生ずるのか、さら に、その物理量は xyz 直交座標系のどの位置に存在しているのかについて論じなさい。(ヒント:面積分や線 積分の値が a→0やa→0の極限でどうなるかを考えてみるとよい。) 以上

名問の森電磁気10番です。お願いします！！ (5)までは理解しているのですが、(6)がわかりません。保存則の等式で、右辺の電位が0になる理由がわからないです。確かに、点電荷A、Bからなる電位は点Oでは0なのでしょうが、一様電場からの静電気力は右向きですので、左に行くほど位置... Read More

F=qE[N] の力を受ける。正電荷はEと同じ向きの力を, 負電荷は逆向きの 電気分野の基礎は何といってもクーロンの法則だが, 実用上は電場(電界)Eと 38 電磁気 10 静電気 +Q[C)の点電荷をA点に, -Q(C) の点電荷をB点に固 定する。AB間の距離は21 [m]であり,ABの中点をO とし、0点からL[m]離れた ABの垂直2等分線上の点を Cとする。クーロンの法則の 比例定数をk [N.m'/C°] と 無限遠を0[V]とする。 0点とC点での電場(電界)の向きと強さをそれぞれ求めよ。 (210点の電位と, 線分OBの中点Mの電位を求めよ。 ta[C]の電荷をもつ質量m[kg]の小球PをM点に置き, 静かに 横す。 Pが0点を通るときの速さを求めよ。 次にPをC点に置き, 線分ABに平行に一様な電場をかける。する と、Pに働く静電気力は, 一様な電場をかける前に比べて, 向きが逆 転し大きさが半分となった。 (一様な電場の向きと強さを求めよ。 PをC点からM点まで静かに移動させた。この間に外力のした仕 事を求めよ。 C +Q 0 M A B M点でPを静かに放すと, Pは左へ動き出し, やがて0点に達し、 一瞬静止した。 このことからLを1で表せ。 Level (1) 0 : ★★ C:★ (2)~(4) ★ (5)★ (6)★★ Point & Hint 電位Vが重要な役割りを果たす。 その

物理の電磁気の問題ですが(3)の解説がよく分からないので解説していただけますか？

(琉球大) 123 鉛直上向きで磁束密度Bの一様な磁界 L 中に, 十分に長い2本の導線 abと cd が水 平に間隔しだけ隔てて置かれている。 ac 間 には, 抵抗値R の抵抗と起電カEの電池が E- 接続されている。導線 ab, cd間には,これ らと垂直になるように質量M の導線Lが置 かれている。はじめ, Lは固定されており, Lと導線 ab, cd 間の静止 R B d C 鉛直上方から見た回路

(3)で、V(b)=V(c)になるのはわかるんですけど、V(b)がQ/4πεbじゃない理由がわかりません。r=bでの電場の強さもE=…の式で表されて点電荷の電場と同じではないのですか？

】 電気力線の密度が一様となる例 電荷が球面上に一様に分布する場合) 実戦 基礎問 68 /N=. -S=4π (電荷が平面上に一様に分布する場合) (正·負に帯電した金属板) 図のように,半径aの導体球を導体球と同心の電荷を もたない内半径めで外半径cの中空導体球で囲み,半径 aの導体球だけに正の電荷Qを与えた。導体の球面か ら出る(または入る)電気力線の本数はその面積によら ず一定で, その分布は一様である。また,電気力線の本 1本(Eo: 真空の誘電率)で与え 電気力線と電場 Q Q Q E= 4TEor S N=2本 -Q 図1 図2 数は単位電荷あたり, 1の電場の強さは, Eoとんの関係より, E=kQ 。 Eo られるものとする。 13) 中心からの距離が6, cの位置における電位をそれぞれ求めよ。た州。 無限遠方の電位を0とする。 (防衛大) 図3 (1) 静電誘導により,導体中に電気力線は存在せず,電場は0である。 ●ガウスの法則 電気量Qの電荷から出る(Q>0 の場合)。 たは電荷に入る(Q<0 の場合)電気力線の本数 N は, クーロン 解説 (2) 題意より,中心からの距離rが くrくbおよび c<r では,右図のように,電気力線は 中心から放射状に出たようになっており, その本数は、 (精講 の法則の比例定数をん, 真空の誘電率を Eo とすると、 JQl (ここで、ー 1 である) 4TE。 N=4rk|Q|= 本 Eo N=Q 本である。電場の強さは単位面積あたりの電気 Eo 力線の本数だから,a<r<b での電場の強さ Eは、 発展 閉曲面を出るまたは入る電気力線の総本数は,閉曲面内部の電気量 の和から求められる。 ●電場と電気力線電気力線の向き(接線の向き)が,その場所の電場の向きで ある。電気力線に垂直な断面を貫く単位面積あたりの電気力線の本数が,その 場所の電場の強さである。 電気力線の密度が一様である場合,面を垂直に貫く電気力線の総本数を N, 面の面積をSとすると,電場の強さEは, N E= 4元r? Q 4TEor2 (3)(2)の考察より,c<r での電場の強さも上の式で表され、点電荷の電場と同じであ る。よって, cSr での電位Vは, 点電荷の場合と同様に, Q V= 4TEor Q 4TEC よって,r=cの電位 V。は、 V= N E=- また,導体中の電場は0であるから,導体中のすべての点の電位は等しい。よって、 r=b の電位 Voは, Point41 Q V。=V。=- 4TEoC 電気力線の分布が同じ → 同じ電場. 電位の公式に従う Q 4TEor? (3) 6, cともに、 4TEOC 154 9.電場,コンデンサー 155 第4章 電気と磁気

コンデンサーの問題です。 分かりません助けてください。

大+静岡大 102 図はコンデンサー C,, C:, C.(電気 容量はそれぞれC, 2C, 3C), 電池(起 電力V)およびスイッチ S,, S. と抵抗R からなる回路である。最初, スイッチは どちらも開いており, いずれのコンデン サーにも電荷はない。 I.まず,スイッチ S, を閉じ, C, と C。 Ca C」 S2 C。 S」 V とを充電した。 (1) C, に蓄えられる電気量はいくらか。 (2) Cにかかる電圧はいくらか。 II.次に, S, を開いてから, S. を閉じ,十分に時間がたった。 ○--0