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Physics Senior High

物理の電磁気の交流の問題です。写真に示してある問題の中の問2の(7)の問題で、一番右の写真の解説を見たのですが、冒頭の文章から意味がわからないので教えてほしいです。

Go/ 26 問題 2024年度 前期日程 物理 名古屋工業大 II コンデンサーの原理を用いると, 非接触で電気エネルギーを伝えることができ る。ここでは、壁の両側に金属製の極板を設置して, 壁の向こう側に電気エネル ギーを伝えることを考える。 以下の問1 ~問3に答えよ。 解答に物理量を表す文字 を使用する場合は、指定された記号から必要なものを選んで使用し, それ以外の記 号を使用しないこと。 ただし, 解答が数値となる場合は,指定された記号を全く使 用しなくてもよい。 問1 まず、 図1のように, 壁の両側に極板 A, B, C, D を設置した。斜めから 見た様子を図2に示す。 壁は誘電率 e 〔F/m〕, 厚さd 〔m〕 の均一な誘電体と みなすことができる。 全ての極板は面積S〔m²〕の正方形の導体である。 極板A と極板 B, 極板Cと極板D は, それぞれ, ずれることなく向かい合っ ており,平行板コンデンサーを形成している。 それらのコンデンサーは等しい 静電容量を持ち,その値を C(F)とする。 全ての極板の一辺の長さは、壁の厚 さに比べて十分長く,極板端部の影響は無視できる。それぞれのコンデンサー は互いに影響を及ぼさないものとする。 交流電源を極板Aと極板Cの間に接続した。 交流電源の角周波数 をω[rad/s] とする。 交流電源の電圧の, 時刻 t [s] における瞬時値を V(t)= Vocos (wt) 〔V〕 とし, 実効値を V, 〔V〕 とする。 さらに,抵抗値 R [Ω] の抵抗を, 極板Bと極板Dの間に接続した。 この回 路は,静電容量がCのコンデンサー2個と、抵抗値Rの抵抗, および交流電 源を直列に接続した回路とみなすことができる。 回路に流れる電流の実効値を Ie [A] とする。 導線の抵抗は無視できる。 (1)極板 A.Bによって形成されるコンデンサーの静電容量Cを. S.d.c うち必要な記号を用いて表せ。 (2) 図1の点A, B間にかかる電圧の実効値を, Ie, w, C, R のうち必要な記 号を用いて表せ。 (3) 電流の実効値Ie, Ve, w, C, R のうち必要な記号を用いて表せ。 (4) 抵抗値Rの抵抗で消費される電力の時間平均を, Ie, w, C, Rのうち必 要な記号を用いて表せ。 名古屋工業大 V(t) ( V(t)☹ 極板 A d 点 A 壁 極板 B 点 B 極板 C 図1 極板 D 極板 A 極板 B (壁の裏側) 壁 極板 C 図2 `極板D ( 壁の裏側) 問題 27 2024年度 問2 図1の回路に加えて, インダクタンスがL [H] のコイル2個を図3のよう に接続した。 交流電源の角周波数において, 静電容量 Cに対応するリアク タンス(容量リアクタンス)をXc[Ω] インダクタンスLに対応するリアクタ ンス (誘導リアクタンス)を XL [Ω] とする。 前期日程

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問3教えてください🙇‍♀️ CはキでDはウです。

5 Tさんは,電流と磁界の関係を調べる実験を行い、レポートにまとめました。 問1~間6に答えな さい。ただし,電熱線以外の抵抗は考えないものとします。 (19点) レポート 1 課題 1 コイルに電流を流すと、まわりにはどのような磁界ができるのだろうか。 【実験 1】 [1] 図1のように, コイルを厚紙 の中央に差しこんでとめた装置を 用いて回路をつくった。 電源装置 + スイッチ 電流の向き 厚紙 電熱線 X コイル 北 電圧計 [2] コイルのまわりのA,Bに磁 針を置いて電流を流し, 電熱線 X に加わる電圧の大きさと, 電熱線 Xを流れる電流の大きさ,A,B に置いた磁針の針のようすを調べ た。 ただし, スイッチを入れる前 西 A,Bに置いた磁針のN極は北を指していた。 【結果 1 】 東 A B 南 電流計 図 1 電圧の大きさ〔V〕 電流の大きさ [mA] 4.5 300 真上から見た図 +A B N極 問1 電熱線Xの抵抗は何Ωか, 求めなさい。 (3点) 2 図1において,電熱線Xに加わる電圧の大きさ, 電熱線X を流れる電流の大きさを調べること ができるように,必要な導線を実線でかき加えて回路を完成させなさい。(3点) 問3 図2は図1における厚紙を真上から見たようすを模式的に表したもの です。CDの位置に磁針を置いて 【実験 1】 を行うと,磁針の針はどのよう に振れますか。それぞれ次のア~クの中から一つずつ選び、その記号を書き なさい。ただし,回路や電圧、電流などは 【実験1】 と変えないものとします。 ア I A & B & C D (3点) 図2 カ キ

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(2)(4)を教えて欲しいですm(_ _)m

次の実験について、あとの問いに答えなさい。 ただし, 小球にはたらく摩擦や空気の抵抗 は考えないものとする。 (実験〕 ①図1のように、角度 30°のレールを用いた斜 (図1) 上で、小球を静かにはなし, レールの水平部分に置 しょうとっ ②水平面からの高さがそれぞれ5cm, 10cm 15cm いた木片に衝突させる装置をつくった 20cmの位置で,質量10gの小球をはなし, 木片に 衝突させ、木片が移動したそれぞれの距離を測定した。 ③量の異なる小球に変えて、 ②の操作をくり返した 図2は、その結果を示したものである。 水平面上にあった40gの小球を水平面から20cmの高 さまで押し上げたとき, 手が重力にさからってした仕事 の量は何Jか,求めなさい。 ただし, 100gの物体には らく重力の大きさを1Nとする。 (9点) [ 121) レールに沿って小球を押し上げるときに必要な力は 何Nか、求めなさい。(9点) 〔 〕 (3)小球をはなす高さを15cmにしたときの, 小球の質量 木片の動いた距離の関係を、 図2をもとにして右のグ か ラフに描きなさい。(9点) 水平面からの 小球の高さ [図2] 4図1の実験装置を使って, 水平面からの高さが18cmの 位置で25gの小球をはなし, 木片に衝突させたとき, 木片が移動する距離は何cmになると考えられるか, 求 [ めなさい。(10点) 木片の移動距離〔〕 20 15 5 レール 30 木片 水平面 ものさし |==|==|= 4 B 567 5 40g TO 30g 10 20g 10g 5 10 15 20 水平面からの小球の高さ [cm] 木片の移動距離〔〕 201 15 10 ] cm 5 10 20 30 40 小球の質量[g] 実験で、小球のもつ力学的エネルギーは,小球をはなし てから木片に衝突する直前まで一定に保たれている。 レ ール上を運動している小球のもつ位置エネルギーが,力学的エネルギーの3分の1のとき、 小球のもつ運動エネルギーは,位置エネルギーの何倍か、書きなさい。 ただし、水平面上 ( おける小球のもつ位置エネルギーを0とする。 (9点) 〕〔徳島

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至急です 中学理科で電流の問題です 青いマーカーは解けた問題なので 採点をおねがいしたいです 黄色のマーカーはわからない問題なので 考え方と解答を教えていただきたいです 長いですがよければ解答 してくださるとうれしいです

次の実験について、 各問いに答えなさい。 〈実験〉 同路に加える電圧と流れる電流の関係を調べるため、次の①~③の実験を行った。 ① 3つの抵抗器A、B、Cのそれぞれについて、 図1の回路をつくり、 抵抗器の両端に加える 電圧を0Vから100Vの間で、20Vずつ上げて、それぞれの抵抗器に流れる電流の大きさを測 定した。図2は、その結果をグラフに表したものである。 図3のように、抵抗Aと抵抗器Bの2つの抵抗器を用いて回路をつくり、電源回路 全体に電圧を加え、そのときの回路全体に流れる電流の大きさを測定した。 図1 スイッチ 図2 図3 1100 A 900 100 700 100 MK 400 営器A 風器C 300 200 電圧計 100 武器に変わる 電源装置 スイッチ 宮器の 電流計 (V) ある家庭で使われている60W形電球と40W形電球 にそれぞれ100Vの電圧を加え、流れる電流の大き さを測定したところ、表のような値になった。 裏 60W形電球 0.6A 40W形電球 04A (1) ①について、 図2のように抵抗器を流れる電流は、抵抗器に加える電圧に比例する。 この関係を 表す法則を何というか、その名称を書きなさい。 オームの法則 (2)①の実験中のある段階において、電圧と電流計の針が図4のように目盛りを指していた。 この ことについて、次の(a) (b)の各問いに答えなさい。 (a) 抵抗器の両端に加えた電圧の大きさ と回路全体を流れる電流の大きさとし て、正しい組み合わせはどれか、最も 適切なものを次のア~エから1つ選ん で、その記号を書きなさい。 図4 ア 電圧 20V イ電圧 20V ウ電圧 100V 電圧 100V 電流 100mA 電流 1.0A 電流 100mA 電流 1.0A (b) 電圧計と電流計の針が図4のように目盛りを指していたときに用いていた抵抗器はA、B、C のどれか、その記号を書きなさい。

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中3物理 (ア) 解説を見て相似を使うということはわかったのですが、なぜc分のb Wになるのかわかりせん。教えてください。

問3 電流が磁界から受ける力を調べるために,次のような実験を行った。 これらの実験とその結果に ついて,あとの各問いに答えなさい。 ただし, 抵抗器を除くすべての部品の電気抵抗, 金属レール とアルミニウム製のパイプ(以下, パイプと呼ぶ)との間の摩擦は考えないものとし, 電流が磁界 から受ける力は金属レールと平行な方向にかかるものとする。 〔実験1] 図1のように, 平らな木の板の上に2本の金属レールを平行に置き、その間にU字型磁石 を置いた。 金属レールの上にパイプをのせ、金属レールと直流の電源装置, スイッチ, 抵抗器 を導線でつないで回路とし,水平な台の上に置いた。 スイッチを入れると回路に電流が流れ, パイプがB側に動いた。 〔実験2〕 図2のように,図1の金属レールをB側が高くなるよう木片を用いて傾けた。 スイッチを > 電圧をある大きさにしたときにパイプが金属レール上で静止した。 入れて電源装置を調整し、 電源装置 アルミニウム製のパイプ アルミニウム製のパイプU字型磁石 スイッチ 金属レール U字型磁石 導線 導線 S 金属レール B側 抵抗器 A側 B側 A側 -木の板 木の板 -木片 図 1 図2 〔実験 2]において, パイプが金属レール上で静止するときにパイプ が磁界から受ける力の大きさを, 文字を使った式で書きなさい。 ただし, パイプにはたらく重力の大きさは W 〔N〕, 図2の金属レールの傾きと同 じ角度をもつ直角三角形の三辺の長さの比は図3の a, b, c とする。 〔実験 2〕において, 金属レールの傾きを、図4のよう に同じ角 相似 b a 金属レール 導線

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中3物理 この問題を教えてください🙇🏻‍♀️ 1〜2行目に糸を引く力がした仕事は等しいと書いてあるのに、糸を引く距離は同じとはどういうことなのでしょうか? 斜面が緩やかな方がたくさん引かないと仕事は同じにならないのではないでしょうか? また、もし仮にたくさんひいたのなら位置... Read More

問1 物体の運動とエネルギーについて調べるために,次のような実験を行った。これらの実験とその 結果について,あとの各問いに答えなさい。 ただし, 用いた記録タイマーは1秒間に 50 打点する 百ものとする。 また, 記録タイマーとテープとの間の抵抗,台車と斜面との間の摩擦、滑車と糸との 器間の摩擦、台車にはたらく空気の抵抗,糸と滑車の質量および台車の大きさは考えないものとす る。さらに,糸は伸び縮みしないものとし,台車は斜面を上りきらないものとする。 〔実験1] 図1のように, 水平な床の上に斜面を作って固定し,この斜面上にテープをつないだ台車 を置き、静止させた。台車の他方には糸をつなぎ, たるまないように滑車に通した。糸を引く 直前に記録タイマーのスイッチを入れ, 一定の大きさの力で糸を引き, ある距離を引いたと ころで糸をはなした。 糸を引くと台車は斜面を上っていき, 糸をはなした後も運動を続けた。 図2は、このときのテープを, 打点がはっきりと分離できる適当な点から5打点ごとに切 り取り、順に用紙にはり付けたものである。 ただし, 打点は省略してある。 25.0 滑車 糸 糸を引く向き テ | 20.0 ← テープ台車 の長さ 15.0 10.0 5.0 記録タイマー 〔cm〕 0 床 図 1 WHEEXABCDEFG 5 5打点ごとのテープ 〔実験2] 図3のように、 図1の斜面の角度を小さくし,斜面上 金 に台車を置くときの床からの高さ,糸を引く力の大きさ, および糸を引く距離を 〔実験1〕 と同じにして同様の実験 を行った。 図2 滑車 糸 糸を引く向き → テープ台車 記録タイマー 床 問 図3 [実]

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