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Mathematics Undergraduate

電磁気の問題ですが、さっぱりわかりません。過程とともに回答していただけると幸いです 写真におさまらなかった問四以下は下記のとおりです (4) 小問(3) で求めた静電ポテンシャルを用いて、導体球外部における電場を求 めよ。 (5) 小問(4) で求めた電場より、導体... Read More

一様な電場Ē。= (0,0,E) のなかに半径R の導体球を原点 (0,0,0) に置く。球 外部の近傍における電場や電荷を求めよう。 なお、 導体に関する知識は証明なく 用いてよい。また無限遠での静電ポテンシャルは一様な電場に由来する静電ポテ ンシャルを除いて0とする。 [ヒント 1] 導体表面では、静電ポテンシャルは表面の位置によらない定数で ある。 [ヒント 2] 電気双極子モーメントアは電子双極子を構成する負電荷 -g の位置 から正電荷 +q の位置へのベクトルを用いて、ㄗ = qdと定義される。 [ヒント 3] 原点にある電気双極子戸が十分遠方で作る静電ポテンシャルは 1 p.F Od(7) = 4πEO F3 である (1)上記の一様な電場Eを作る静電ポテンシャルは、do (r) = -Eoz (= -Eo-r) であることを確認せよ。 (2) 導体球の代わりに(仮想的な)電気双極子(電気双極子モーメントア)を原 点に置いた時に発生する静電ポテンシャルと、 静電ポテンシャル do (ア)の 重ね合わせを考える (電気映像法)。 原点から半径Rの球面上で静電ポテン シャルが0となるのに必要な戸に関する条件を求めよ。 (3) 小間 (2) で求めた条件を用いて、 導体球外部における静電ポテンシャルを求 めよ。 [ヒント 4] 一様電場由来の静電ポテンシャルを加えるのを忘れないように。

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Physics Senior High

高校物理です! この問題のエの答えがb→aなのですが、解答の黄色の線の部分はなぜこうなるのですか? 教えてください!

問2 次の文章中の空欄 I に入れる数値と記号の組合せとして 最も適当なものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 2 図2のように、抵抗値が2.003.0Ωの抵抗, 可変抵抗 抵抗値のわか らない抵抗Rと, 検流計, 直流電源を接続する。 可変抵抗の抵抗値を 1.0 Ω にすると,検流計に電流は流れなかった。 このことより,抵抗R の抵抗値 は ウ であることがわかる。順で焼き また可変抵抗の抵抗値を1.0Ωより大きくすると、 検流計に電流が流れ た。このとき、 検流計に流れた電流の向きは図2の I の向きである。 可変抵抗 2.0 a 20 2 R R = 検流計 (↑) 3.0Ω →I2 R 60 V= V 図 2 〔電流の向きの別解] 可変抵抗の抵抗値を 1.0 Ωにすると, ab 間の検流 計に電流が流れないので, 点と点bは等電位であ る。 ab間の検流計と導線を取り去り、可変抵抗の抵 抗値を1.0Ωより大きくすると、 点a を流れる電流 は小さくなるので, 2.0 Ωの抵抗に加わる電圧は小さ くなり,点aの電位は低くなる。また,点bを流れ 電流は変化しないので,点bの電位は変化しない。 よって、この状態でab間を導線でつなぐと, b→a の向きに電流が流れる。

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Science Junior High

(4)がわかりません。 計算過程を特に教えてください。

56 [V] 3 回路に関する次の問いに答えよ。ただし、水1gの温度を1℃上昇させるために必要なエネルギーを42Jと」 抵抗で発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとする。 電源装置 電流計 電圧計、いくつかの抵抗を用意し、右の図のような回路をつく った。抵抗にかかる電圧をはかるためには,電圧計を右の図のアイのどちらにつな げばよいか。 (2)図のAB間に次の①~④のいずれかをつなぎ、 電圧計の値が20Vを示すように電源 装置の電圧を設定した。 電流計の値はそれぞれ何Aになるか。 小数第1位まで答えよ。 必要があれば小数第2位を四捨五入すること。 ① 40Ωの抵抗 ② 40Ωと10Ωの抵抗を直列につないだもの 〈函館ラ・サール〉 A B (3 40Ωと10Ωの抵抗を並列につないだもの ④ 40Ωと10Ωの抵抗を並列につないだものに32Ωの抵抗を直列につないだもの (3)(2)の④の10Ωの抵抗で消費される電力は何Wか。 (4 (2)の①~③の抵抗を,それぞれ100gの水が入った断熱容器に入れた。 電圧計の値が20Vを示すように電 源装置の電圧を設定し, 電流を63秒間流した場合,水の温度が最も上昇したのはどの抵抗を入れた容器か。 ①~③の記号で答えよ。 また、その抵抗を入れた容器では水の温度は何℃上昇するか。 小数第1位まで答え よ。必要があれば小数第2位を四捨五入すること。 記号 温度 XG 40Ωの抵抗と10Ωの抵抗をそれぞれ個ずつ用意し、合計2N個の抵抗をすべて直列につないだR」と、 すべて並列につないだR』をつくった。次に, 100gの水が入った断熱容器を2つ用意し、一方にはR」を,も う一方にはR」を入れた。 電圧計の値が20Vを示すように電源装置の電圧を設定し、電流を63秒間流したと ころ、R2を入れた容器の水温の上昇幅がR」 を入れた容器の水温の上昇幅の25倍になった。 Nの値を整数で 答えよ。

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