難しいと思いますが、頭の良い方よろしくお願いします！！

Maxwell 方程式について以下の質問に答えなさい。 1) スカラポテンシャルゅとベクトルポテンシャルAにより E= grad¢ B= curlA と表すことができることを証明しなさい。 2) 任意のスカラ関数xを使って電場と磁場が Xe grad (p dt E B= curl (A+grady) と表すことができることを証明しなさい。 電子の質量はm=9.1×10-31 kg であり、電荷は -e=-1.6×10-19 C である。 では、その大きさはどの位であろうか。以下の手順にしたがって、電子の 大きさを概算せよ。 電子1個が存在する時、その周りの電場E を示せ。 電子の半径をaとする。電子の周りa<rに広がる電場のエネル 3) 4) ギーを求めよ。 電子の質量の原因がここで求めた電子を取り巻く電場のエネルギー であると考える。電子の質量エネルギーは光速をcとして mc2 であ る。この質量エネルギーが電子周りの電場のエネルギーに等しいと して、電子の半径aを、mecEo を用いて表せ。 この半径の2倍を古典電子半径と呼ぶ。古典電子半径を求めよ。 5) 6) 真空中に面積 S=1cm2 の電極板2枚、距離1mmに置きコンデンサ 7) を作った。このコンデンサに電位差 1V を加える。コンデンサ内部 に蓄えられる静電エネルギーを求めよ。 8) 前問のコンデンサの極板に働くカを求めよ。

⑴です。図がよく分からないのですが、A、Bは＋の電荷なので、自分から出て行く方向に矢印が向くのではないのでしょうか、、？なぜ自分に入ってくる方に矢印が向いているのでしょうか？

べての電気力線の向きを矢印で (岡山大) ロンの法則の比例定数を ん。とすると, 点Cで点電荷が電場から受ける力の大きさは 点電荷は点Aと点Bにある電荷の作る電場から力を受けてu軸上を動き出した。クー 固定した。軸上を自由に動く質量 m, 電気量-qの点電荷を点C(0, d)に静かに置くと、 真空中のy平平面内の点A(-d, 0) と点B(d, 0) に, それぞれ, 電気量+qの電荷を (1」である。また, 点電荷が原点0を通過するときの速さは(2) ]である。 た。軸上を自由に動く質量1m, 電気量-qの点電荷を点C(0, d)に静かに置くと。 コである。また,点電荷が原点0を通過するときの速さは[2)]である。 kog の 2d° V2 kag kog V2 kog d° (の解答群 2 3 2 2d° d? 2k,g° 2/2 kog 6 5 d? d? の解答群 (2-V2)k。 ko q md 2 k。 9 2 md md 2(2-V2)ko 4 4 2V2 k。 2k。 9 V md 5 6) 〈武蔵工業大) md md 4編 電磁気

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

電磁気です 解き方を教えてください!

4. +x方向に大きさ E の電界、+y方向に磁東密度の大きさ B の磁場が一様 にかかった空間がある。この中で任意の荷電粒子を等速直線運動させるた めには、荷電粒子にどのような方向と大きさの速度を与えなければいけない E y か。 「B

最後の式の変形の仕方を教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

2 コイルのリアクタンス イルに交流電圧 V[V] を加え て交流電流I[A] を流した。 時 刻を[s]として次の問いに答えよ。 L[H]は 自己インダクタンス, 円周率をπとする。 コ コイル 例題 V=1.8sin150元t, L=0.24H (a) コイルのリアクタンスX,[Q] および電流の最 大値 1,[A] を求めよ。 (b) 電流IIA]を式で表せ。 解交流電圧の角周波数 の [rad/s]は, ω=150xrad/s (a) XL= oL=D150元×0.24=D36 2 V%=1.8V より Io= Vo_ 1.8 5.0×10-2 -A %D XL 36元 17 イルの場合,Iの位相は よりも 遅れ 2 る。よって π 5.0×10-2 I=Iosin(150元t- 2. Cos150元t Tπ ド

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

教えてください。答えは、5.0×10⁶m/sです。

正極側 S を ひ N 「負極側 直進 る。 N極の側から 見たようす る。 Bの ひ 2力はつりあっている evB ロ 図4 電場·磁場中の粒子の運動 原子

誘導電流と、電磁誘導の違いを教えてください

高校物理、電磁気の磁場の問題です。基本問題ならできるのですが、画像のような応用問題が分かりません。 分かる方おられましたら是非教えて頂けないでしょうか？特に(3)以降が本当に分かりません(´；ω；`)ｳｯ…

a0 解答欄 (5X6) \Pi 交わっている。また, 図2のようにムに対し角0 [rad) 傾き, 点P, でx軸と直交 を(N/A°) として, 以下の問いに答えよ。 95 直線電流がつくる磁界 II 音空中で、図1のように, 2軸軸に沿って直線電流」(A)があり, 点P,でx軸と P。 Ps P 2 よる直線電流ムがある。点P, と点P,の間の距離は , [m) である。真空の透磁率 P3 PA (N/A] として,以下の問いに答えよ。 を o 日日(2). (4), (5)の図示は, 解答欄(3), (4), (5)の補助の図を利用せよ。 解答欄6は、 x P3 x *X 白由に作図してよい。また, Oは紙面に垂直で紙面の裏から表に向かう方向を示し, (富山大) 補足説明:IL, の単位は [A), 12, 13の単位は [m〕 として解答すること。 円周率 πを解答に使用してもよい。 Z 14 I。 y I。 P。 P。 Is X Pi P2 13 12 Ps x 図2 )電流』から距離らだけ離れた×軸上の点P,における, 電流』による磁界互 の大きさ H、はいくらか。 図1 2) 点P, において, 電流石による磁界H。の大きさ H,はいくらか。 ただし、 れくねとする。 ら見た図とx軸から見た図を記入せよ。 また, その大きさ H を求めよ。 答えに H、, H。を使ってもよい。 Pにおける 1, およびんにょる合成磁界H=H+五はどうなるか。 2 軸か (4)図1のように、 点 P, を横切り、v軸に平行な直線電流I, を考える。点 P, に おいて、 Hおよび瓦によって直線電流ムにかかる1mあたりの力 F, の大きさ 3 F。 を求めよ。 また, その方向を図で示せ。 答えに H, H, を使ってもよい。 (5) 上で, 点 P。 からy軸の正方向に s 離れた点P。を考える。0=0 とし, 点P。 での耳, 五および互を図示せよ。 3 (6) 間(5)において, Hにより I,上の点P.にはたらく力 F。の向きを図示せよ。 3