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

誘導電流は~の向きに流れ、という所がよくわかりません。教えて頂きたいです。

基本例題 88 コイルに生じる誘導起電力 第26章 電磁誘秀導 233 食本例題 88 ノコイルに生じる誘導起電力 図1のように,巻数50回で断面積が 1al、1| ト427 002mの円形コイルがある。コイルを貫 く磁束密度を変化させると,コイルに起電 B{[Wb/m°) 0.4 0.2 50 巻き 力が生じる。時刻 t=0秒から 10秒の間 0 810 t[s] の、磁東密度の変化 (図1の向きを正とす る)が図2で表されるとき,t=0秒から 10 -0.2 -0.4 a 図1 図2 物 秒の間の,点aを基準としたコイルの起電力(bの電位)Vの変化をグラフで示せ。 指針 ファラデーの電磁誘導の法則「V=-N4 -4の 」と 4p=AB·S を用いる。 At 誘導起電力の向き:レンツの法則,右ねじの法則を利用。a, b間に抵抗Rを接続した場合 に,誘導電流の向きが 6→R→』であれば,aに対してbの電位は正,反対の場合は負。 解答 t=0~1s, 4~6s:4B=0 より V=0V V[V]} t=1~4s:|VI =|-50x0.4-0.1x0.02|=0.1V -50× -×0.02|=0.1V 0.1 t[s) 十 誘導電流はb-→R→aの向きに流れ,bの電位は正。 ×0.02=0.2V 2 4 68 10 (-0.4)-0.4 10-6 t=6~10s:|v|=|-50× -0.2 誘導電流はaーR→bの向きに流れ,bの電位は負。 上の結果より,グラフは右の図のようになる。 rーーーナマ

⑴です。半径がrというのはどうやってわかるのでしょうか。

**420,421 指針 磁場に垂直に入射した荷電粒子は, 磁場から運動方向に垂直なローレンツカ子を受け, こ の力を向心力として等速円運動をする。磁場の向きは,正電荷の運動の向きを電流の向き 基本例題 87ローレンツカ 真空中で図の正方形abcd の内部を磁場が紙面に対して垂直 に貫いている。いま, 質量 m [kg), 電気量 e[C] の陽子が, a からr[m) 離れた図の位置からad に垂直,かつ磁場に垂直に 選さ[m/s) で入射し, aとbとの間から ab に対して垂直に 磁場の外へ飛び出した。 磁場は abcd の内部のみにあり,一様 (1)この磁場の向きと磁束密度の大きさを求めよ。 (2)陽子が磁場内に入射してから磁場の外に飛び出すまでの時間を求めよ。 ヒA として,フレミングの左手の法則で考える。 解答(1) ad に垂直に入射した陽子が, ab に 垂直に磁場を抜け出たことから, 陽 子は点aを中心とする半径r[m] の円軌道を運動し,ローレンツ力は 軌道の中心点aを向いていたことが わかる。フレミングの左手の法則よ り,磁場の向きは紙面の表から裏の 向きである。磁束密度をB[T] とす ると,等速円運動の運動方程式より v? m- -=evB mu よって B= er (2) 磁場内の円弧は円の4 分の1だから,飛び出 d すまでの時間をt[s] とすると 2元r vt= 4 よって t=- 2v Tr

電磁気の範囲の問題です。 (ト)でなぜ回路全体の抵抗はR+2ρvtになるのか分かりません。 解説お願いします🤲

気の両端に単位長さあたり pの抵抗値をもつ十分に長く細い導体レールを2本接続し, これらの2 時刻t= 0のときに導体棒が z=0の位置にあったとする。 導体レールと導体棒の間には摩擦がな 4図のように,水平な zy 平面内でy軸に沿って, 抵抗値 R の電気抵抗Rを置き, この電気 初理 91 こを答 討し まず, p=0である場合を考える。 時刻tにおいて, 抵抗 R, 2本の導体レール, 導体棒で構成される長方形の内側にある磁束 の大きさを答えよ。 (n)時刻tにおいて, 抵抗 R, 2本の導体レール, 導体棒で構成される回路に生じる誘導起電力 の大きさを答えよ。 (ハ)問(ロ)において抵抗Rに流れる電流の大きさを答えよ。また, 抵抗Rに流れる電流の向 きはy軸の正方向か負方向かを答えよ。 (=) 問(ハ)において抵抗Rに流れる電流によって, 抵抗Rから単位時間あたりに発生するジュー ル熱を答えよ。 (ホ)t=0からt=Tまでの間に発生した問(=) で求めたジュール熱の合計を答えよ。 ただし, このジュール熱の合計は, 横軸に時刻tをとり, 縦軸に単位時間あたりのジュール熱をとっ たグラフにおいて, t=0とt=Tの間の区間で横軸とグラフに挟まれた部分の面積と第し くなっていることに注意すること。 39.1 61× 10' (へ)導体棒をa軸の正方向に速さで動かし続けるためには, 導体棒にェ方向の外力を加加える必、 要がある。この外力の大きさを答えよ。 |次に,p>0である場合を考える。 単位時間あたりのジュール熱を答えよ。 フにその領域を斜線で描き表せ。 ンウムには質録 導体レール 10 49 導体棒 導体レール BO 抵抗R I 図 でた 、る式

磁場の磁束密度の大きさどのようにとくかわかりません。教えてください。。

E 次の図のように,質量m, 長さ€の導体棒QR の両端QとRに, 質量の無視できる 等しい長さの2本の導線の一端をそれぞれつないだ。 Qにつないだ導線の他端を端子 Pにつなぎ,Rにつないだ導線の他端を端子Sにつなぎ, QRが水平になるようにつる した。PとSは、 水平方向に距離(離れた位置に固定されている。 鉛直上向きの一様 な磁場の中で、導線と導体棒にP→Q→R→S の向きに大きさIの電流を流したとこ ろ,導線は直線を保ち,導線が鉛直下向きと角度0をなす位置で導体棒が静止した。 重力加速度の大きさをgとする。 P 磁場 R mgáne Tl 磁場の磁東密度の大きさはどのように表されるか。正しいものを, 次の①~⑥の っら一つ選びなさい。 1 771.g sin 0 IL mg cos e mgtan 0 Ie Il

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1.2軸に垂直な無限に広い面が2枚ある。面の厚さをa(> 0) とし、面1は0<:sa、面2は dszsd+aをみたす領域を占めているとしよう(d > a)。面1には』軸の負の向きに、面 2には』軸の正の向きに一様な電流が流れており、それらの電流密度の大きさをiとする。 (a) 対称性から、磁東密度 Bはzのみの関数となるはずである。任意の:における磁東密 度B(2) の大きさと向きを求めなさい。 (b) それぞれの面の単位面積あたりにはたらく力の向きと大きさを求めなさい。 (c) 上で求めた単位面積あたりの力の大きさを、B,Ho のみを用いて表しなさい。ただしB は2つの面に挟まれた空間における磁束密度の大きさを表すものとする。

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1.2軸に垂直な無限に広い面が2枚ある。面の厚さをa(> 0) とし、面1は0<:sa、面2は dszsd+aをみたす領域を占めているとしよう(d > a)。面1には』軸の負の向きに、面 2には』軸の正の向きに一様な電流が流れており、それらの電流密度の大きさをiとする。 (a) 対称性から、磁東密度 Bは:のみの関数となるはずである。任意のzにおける磁東密 度B(2)の大きさと向きを求めなさい。 (b) それぞれの面の単位面積あたりにはたらく力の向きと大きさを求めなさい。 (c) 上で求めた単位面積あたりの力の大きさを、B,Hoのみを用いて表しなさい。ただしB は2つの面に挟まれた空間における磁束密度の大きさを表すものとする。

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1.2軸に垂直な無限に広い面が2枚ある。面の厚さをa(> 0) とし、面1は0<:Sa、面2は dszsd+aをみたす領域を占めているとしよう(d> a)。面1には』軸の負の向きに、面 2には』軸の正の向きに一様な電流が流れており、それらの電流密度の大きさをiとする。 (a) 対称性から、磁東密度 Bはzのみの関数となるはずである。任意のzにおける磁東密 度B(2)の大きさと向きを求めなさい。 (b) それぞれの面の単位面積あたりにはたらく力の向きと大きさを求めなさい。 (c) 上で求めた単位面積あたりの力の大きさを、B,Hoのみを用いて表しなさい。ただしB は2つの面に挟まれた空間における磁束密度の大きさを表すものとする。

　物理の電磁気学、誘導機電力に関する質問です。 以下の図のように、導体棒が回転して誘導起電力が発生するような問題はよくあり、解き方がふたつありますが、(①棒電池、②ファラデイの電磁誘導の法則(マクスウェル方程式のrotE=-∂B/∂tではない方))②について質問です。 　②... Read More

n e R 3k マ

(6)の問題なんですけど、公式はわかっているのですがどうしても計算が出来なくて…💦 答えは６×10マイナス３乗らしいのですが合わないので教えて欲しいですm(*_ _)m

【6】 20[cm?]の断面積にI.2×10-5[Wb]の磁束が垂直に通っているとき、磁東密度を求めなさい。 【7】 真空中において、ある点の磁界の大きさが 1000[A/m]のとき、磁東密度を求めなさい。 ただし、μ。=4元 × 10-7、 π=3 とする。 【8】 次の導体またはコイルに生じる磁界H の向き、 もしくは に電流Iの向きを図示しなさい。