Question

り

・物理 交流

(2)2)の問題です
2枚目に下線したところが分からないです、どうして2Rの方には電流が流れなくなるのですか？

よろしくお願いします

試問題研究■
次の文の
必要なら同一番号を繰り返し用いてよい。
] の中に入れるべき正しい答を,それぞれの解答群の中から選べ。
(ア
E
2
1
S
R
2R
L
(1)空気中に,単位長さあたりの巻き数nで円筒状(断面積S,長さり)に導線を巻いた
ソレノイドコイルがある。1は十分長くて内部の磁場は一様とみなしてよい。μを突
気の透磁率、流れる電流をIとすると,内部の磁束密度は(ア)で与えられる。
このとき、1巻きのコイルを貫く磁束は(イ)で,ソレノイド全長でのコイルの
巻き数は(ウ) だから,ソレノイド両端に生じる誘導起電力から、このソレノ
ドの自己インダクタンスLは(エ)で与えられる。
(2) 図のような抵抗値Rの抵抗1と抵抗値2Rの抵抗2, 自己インダクタンスLのコ
イル、起電力Eの直流電源よりなる回路がある。 電源の内部抵抗, 回路のコイル以
外のインダクタンス, コイルと導線の抵抗は無視してよい。 最初スイッチSは開い
ていて、次の1)から3) の操作を順番に行った。 電流は図の矢印の向きに流れる場合
を正として符号も正しく答えよ。このとき,以下に注意せよ。 コイルに電流が流れ
ると電流に比例した磁束がコイルを貫き、磁束の変化を妨げる向きに誘導起電力が
生じる。これにより, コイルにはスイッチの開閉直後に直前の磁束の値を保つはた
らきがある。
1) 時刻t=0にスイッチSを閉じた。 その直後に抵抗1を流れる電流は (オ)
で,コイルを流れる電流は(カ)であった。
2) スイッチを閉じてから十分に時間が経過すると系は定常状態となり、抵抗1 を
流れる電流は(キ)で,コイルを流れる電流は(ク)となった。
3)ここで,時刻t=Tにスイッチを開いた。 その直後に抵抗2を流れる電流
は(ケ)であった。
以上の実験で,抵抗2での電圧降下の時間変化を正しく表しているのは(コ)
である。図の抵抗2の矢印の向きに電流が流れているときの電圧降下を正とする。

Io
(2) 過渡現象です。
(オ) (カ)
op
コイルは電流の変化を邪魔するように働きま
すから直後には電流はゼロです。…(カ)(00)
…(オ)(05)
よって電流I はI =
E
3R
(キ) (ク)
時間がたつと電流が一定となってコイルは電
圧ゼロ→導線と同じように振舞います。 そのと
き抵抗2はコイル (導線)と並列になっているの
I₁
で電流は流れません。
よって I =
E
R
･･･ (キ) (01)
コイルの電流もI ですね。 ... (ク) (01)
(ケ)
000
I₁
す。スイッチを切る前はL=-
コイルは電流の変化を邪魔する働きがありま
E が流れている
R
ので切った直後もコイルにはI, が流れています。
回路はLと抵抗2のみですから、抵抗2にもIが流
E
れます。
(02)
R

Answer 1

ととろ

直流に対してはコイルはただの導線となります
2Rの抵抗をコイルの導線で短絡(ショート)していることになるので、十分長い時間経つと電流はコイルの方にしか流れず2Rには流れません。

電源が交流、またはスイッチを切→入、入→切した瞬間には2Rにも電流が流れます。