この問題はどのように考えれば良いのか教えてください😭答えは④です！

B 図3に示すように、電気抵抗R、コンデンサーC、およびコイルLを組み合わせたもの(a)~(d)がある。 ただし、コイルを作っている導線は電気抵抗をもつものとする。 Ao R (a) OB A O R (b) R AO OB AC (C) -R (d) OB B 図3 問5 それぞれの端子 A, B間に同じ電圧の電池をつなぎ、しばらくしてから、端子 A, B間に流れる全電流 の大きさを測定した。 その電流値が最も大きいものはどれか。 次の①~④のうちから正しいものを一つ選べ。 6 ① (a) ②(b) ③ (c) ④ (d)

(イ)の解説お願いしたいです🙇‍♀️

→ HHH (3) 電気容量が 10μF のコンデンサーが電気量 2.0×10-C蓄えているとき 問18 右図のコンデンサー C1, C2 の電気容量 C, C2 (ア) (イ) には, C2 = 2C の関係がある。 (ア)(イ) の C1 端子間にともに電圧Vを加えたとき, それぞ れ,C2 の静電エネルギーは C1 に蓄えられた静 電エネルギーの何倍か。 C1 C2 C2

（2）の電流の向きについて。この時に生じる誘導電流は「y軸の負の向き」だと思うのですが、答えが「y軸正の向き」になっているのは、誘導起電力vBlよりも起電力Eの方が大きいため、相対的に起電力Eから生じる電流の方向き「y軸正の向き」になると言うことですか？

基本例題 89 磁場を横切る金属棒に生じる誘導起電力 448,449 解説動画 図1のように, 真空中に金属レー ルが水平に置かれ、その上を金属棒 がなめらかに移動できるようになっ ている。 金属棒の長さはl [m] で, レールの間隔に等しい。 またレール 面と垂直に、磁束密度B [T] の磁場 が加えられている。 レールの方向を x軸, 金属棒の方向をy軸とする。 磁場の向きはz軸の正の向き (紙面 裏から表の向き)である。 a レール B 金属棒 ◎磁場 抵抗 R 2 図 1 a 2 軸の 正の向き a E- ひ ひ b b 図2 図3 また、金属棒の抵抗は R [Ω] である。 [A] 図2のように, 端子 a, b間に起電力E [V] の電池 (内部抵抗0) を接続した ところ, 金属棒は動き始めた。 金属棒がx軸の正の向きに速さ [m/s] で動い ひ ◯いるとき (1) 金属棒の両端に発生する誘導起電力の大きさ V [V] を求めよ。 45 金属棒に流れる電流の大きさI[A]と向きを求めよ。 43 金属棒に加わる力の大きさ F [N] を求めよ。 十分長い時間が経過し, 金属棒の速さは一定になった。 このとき 4) 金属棒の速さひ [m/s] を求めよ。 [B] 図3のように, 端子 a, b間に固定抵抗 [Ω] を接続し, 金属棒に外部から力 を加えて動かした。 金属棒がx軸の正の向きに速さ [m/s] で動いている (5) 金属棒に流れる電流の大きさ [A] と向きを求めよ。 指針 磁場を垂直に横切る金属棒に生じる誘導起電力の大きさは Bl [V] である。 向きは,レンツの法則と右ねじの法則とから判断する。 解答 [A] 軸の負の向きの磁場をつくる 向きに誘導起電力 Vが発生(レンツ の法則)。 Vの向きはEの向きと反 対になる (右ねじの法則)。 (1) V=vBl [V] (2) キルヒホッフの法則Ⅱより E-V=RI E-vBl よってI=- [A], R 軸の正の向き E-vBI\ (3) F=IBl= R JBU[N] (4) Fはx軸の正の向きにはたらき (フ レミングの左手の法則), 棒は加速さ れ V の増加とともにVも増す。 がEに達すると,② ③式より I=0, F=0 となり,以後,速さはひで一定 になる。⇒F=0F=D. ③式で,v=v のとき F0 より E-voBl=0 よって E Vo= [m/s] BU [B] (5) 誘導起電力の向きと大きさは [ A ] と同じなのでV=Bl[V] vBl I'= R+r [A],軸の負の向き

I＝0のときV＝Eとありますが、もともとV＝RIだからI＝0のときE＝0になりませんか？

20 図⑥)。これは,電池が起電力E (b. 1.8 をつくりだすとともに,内部に抵 1.7 抗 (内部抵抗)をもつと考えるとう internal resistance 15 まく説明することができる。 この [V] 1.3 65 端子電圧VM 一起電力 E[V] 1.6 1.5 V=E-rI 1.4 グラフは,内部抵抗の抵抗値をr とすると,次の式で表される。 1.2 1.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 電流I [A] V=E-rl (49) つまり,電池の端子電圧Vは 電池の起電力Eから内部抵抗に よる電圧降下を引いた値にな る。 また, I=0のときV=Eと なるので,起電力は電流が流れて いないときの端子電圧であること がわかる。 図59 電池の内部抵抗 直列につな れた R[Ω] の可変抵抗器と [Ω]の内部 E[V] の電圧が加わるので E = RI+rI RIは電池の端子電圧Vと等しいので E=V+rI よって V=E-r1 (V-IV軸での切片E. 傾き -yの ラフトスト

これの（7）なんですけど！なぜRは一定ってこの文から決めれるんですか？別に送電線を変えればRは変えれることないですか？

136 〈交流の送電〉 交流電圧が送電に広く用いられるのは, 変圧器によって交 ao 鉄心 流電圧を容易に上げ下げできるためである。 ここでは,電力 損失のない理想的な変圧器を考える。 図1のように, 鉄心に 2つのコイル (1次コイルの巻数がn, 2次コイルの巻数が n)を巻く。このとき, 1次コイルと2次コイルの間の相互イ ンダクタンスはMであった。 U1 b 11 112 1次コイル 図 1 2次コイル ⊿の変化するとして、次の設問に答えよ。 なお、設問(1)~(4)は n1, nz, M, ⊿t is ⊿の 時間 4tの間に1次コイルに流れる電流 in が ⊿i だけ変化したとき, 鉄心に生じる磁束が 中から必要な文字を用いて答えよ。 1次コイルに生じる誘導起電力の大きさを求めよ。 (2)2次コイルに生じる誘導起電力をv2とする。このときの比の大きさ n2 を用いて表せ。 〔A〕 V₂ [V] V2 をい V₁ (3) 2次コイルに生じる誘 導起電力 (端子 dを基準 とした端子 cの電位) v2 をMを含む式で表せ。 図 (4) 1次コイルの電流を 図2のように変化させた 2 10 5050 0 1 2 3 4 5 6 -5 t(s) S 10 0 1 2 3 4 5 6 7 t〔s] 図2 -15 図3 ときの時間変化のようすを図3に図示せよ。ただし,電流żの向きは,図1に示した 矢印の向きを正とし, M=5H (ヘンリー) であるとする。 図4のように,発電所 発電所 から送りだされた電圧 V1, 電流 L, 電力Pの交 流は,変圧器Aによって 電圧 V2,電流Izの交流 に変えられ,抵抗Rの送 電線で消費地近くの変圧 交流発電機 変電所 変電所 送電線 12 鉄心 鉄心 消費地 変圧器 A 抵抗 R V2 変圧器 B 抵抗 1次コイル 2次コイル 1次コイル 2次コイル 図 4 器Bに送られる。 送電線の終端の電圧は V3 である。 ただし, 電圧 V1, V2, V3, 電流 I, Iz は実効値である。また,ここで,電力は1周期についての平均の電力であり、1次側,2次 側ともに電圧と電流の実効値の積で表されるとする。 また, 変圧器 A, B はともに電力損失 のない理想的な変圧器である。 (5) 電圧 V3 を P, V2, R を用いて表せ。 (6)発電所から送りだされた電力Pと送電線の終端での電力P' の比,すなわち, e=- 送電効率という。送電効率e を P, Vz, R を用いて表せ。 送電効率を高くするためにはどうすればよいと考えられるか。簡潔に述べよ。 を P [九州工大 改〕

解き方がほんとにわからないです

1. 電池の起電力と内部抵抗を調べるために、電池と可変抵抗を図のように 子 する。 はじめ可変抵抗の抵抗を最大にしておき、スイッチを入れ、 [EV[V]と 抗値を少しず [A]を測り、スイッチを切る。 つ小さくしながら同じ測定を繰り返す。 すると図9のような結果が得られた。 V(V) 15.0 10.0 5.0 図 A 0 1.0 2.0 3.0 I(A) 9 wwwwww 4 電池の起電力 E[V) と内部抵抗 (Ω)はそれぞれいくらか。 それぞれの解 群のうちから正しいものを……つずつ選べ。 E- 6 5 の解答群 ① 2.5 ② 5.0 7.5 ④ 10 ⑤ 12.5 15 6 の解答群 10 ② 2.5 5.0 ④ 6.0 ⑤ 10 5 可変抵抗で消費される電力」 P(W) は端子電圧の関数としてどう表され るか。 次の①~④のうちから正しいものを一つ選べ。 0 + V₂ 7 © (E-V)V Ⓒ + Ev +-v 6 電力Pが最大になるのは端子電圧がいくらのときか。次の①~④のう ちから正しいものを一つ選べ。 V= 8 1 0 ④ E 2. 追加 問2抵抗値が R の抵抗二つと起電力がEの電池二つを, 図2の回路(a), (b)の ように接続する。 それぞれの回路で電流計を流れる電流の大きさを1. Iv とするとき, I In の大小関係として正しいものを、下の①~⑩のうち から一つ選べ。 2 EL Iold 抵抗一つを 電池一つに つないだとき の電流とする。 (b) (a) 図2 ①=v=Lo 21<<1 1=1<1 ⑤1<<1 ⑥1=1<1 ⑦ ⑧1.<<I 1<I<h 1<1-1

詳しく解説お願いします🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️ 解答は 問1、(rR+xR²-x²R²)/(xR+r) 問2、rE/(rR+xR²-x²R²) 問3、x=1/2 問4、最小値 です よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

' 図の回路は,起電力がE 〔V〕 の直流電源に R [Ω] の可変抵抗と 〔Ω] の抵抗が接 続されている。可変抵抗の可動端子をc と呼び, 図中 cd間の抵抗値をxR〔Ω] とする。 ただし,0<x<1である。 以下の設問に答えよ。 a ( 人食半 R 03.03 C xR 1 .80 b E r このコン b の効果は無視す だし、板 問1 直流電源を取り除いた状態での, ab 間の抵抗値 R [Ω] を求めよ。 と 問2 直流電源を接続したとき, cd間を流れる電流の大きさ I〔A〕を求めよ。ルギー 問3cを動かすとき, Iに極値を与えるxの値を求めよ。 問4 問3の極値は最大値か最小値か。 理由とともに答えよ。 いる。

(2)の問題で、右ねじの法則よりbからaに誘導電流が流れるからbの方が電位が高いと思ったんですが答えはaでした。どうしてですか？

基本例題 110 磁束の変化と誘導起電力 図1のように, 断面積2.0×10-2 m²の1巻きのコイルの面を垂直に, 鉛直上向きで磁束密度B[T] の一様 な磁場が貫いている。 図2のよう に,磁束密度Bを時間とともに変 化させた。 B 8 L BA[T] 大 3.0 B 0.40 A C →t〔s〕 ab W 2.0×10 図 1 2.0 x10 m² 20 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 2 図2 (1) A, B, C の各区間で, コイルに生じる誘導起電力の大きさをそれぞれ求めよ。 (2) Cの区間で, コイルの両端 a, b のうち, どちらの電位が高いか。

名問の森の質問です。 (2)の解説部分の赤線がなぜなのかいまいちよく分かりません。教えてください🙇‍♀️

BxX 31 直流回路 電圧 100Vで使用すると, 80 W を消費する電球 L と, 40W を消費 する電球 M がある。 L, Mにかかる電圧 V〔V〕 と,電球を流れる電流 I〔A〕との関係を示す特性曲線は図1のようである。有効数字2桁で 答えよ。 19/9 名 00(1) Lに電圧 80Vをかけて使用するとき,Lの抵抗値はいくらか。ま た,消費電力はいくらか。 × (2) Lを電圧 100Vで使用しているとき,Lのフィラメントの温度は いくらか。ただし,抵抗の温度係数を2.5×10-3/℃ 室温を0℃と する。また,図1の点線はLの特性曲線の原点における接線を示す ものとする。 だから (3)図2において,Eは内部抵抗の無視できる起電力 120V の電池 Rは100Ωの抵抗である。 L を端子 XY間に連結して使用すると きLの電圧と消費電力はいくらか。ば (4)Lと100[Ω] の抵抗3本を並列にして(図3), 図2のXY間に連 結して使用するとき,Lにかかる電圧はいくらか。 × (5) LとMを並列にして、 図2のXY間に連結して使用するとき, L の消費電力はいくらか。 また, 回路全体での消費電力はいくらか。 Level (1) ★ (2) (3) (4) (5) Point & Hint Poji[C]での抵抗値は0袋)の (2)(4は抵抗の温度係数)が漁費電力 31 105 民として、R=R(1+al)と表され が大きいほど高温になる。つまり、グラ フの右上に向かって温度が高くなっている。 すると室温はどのあたりか。 706 図1を生かしたいのでにかかる圧を流れる電流を」として、キル ヒホッフの法則で関係式をつくる。一種の連立方程式の問題だが, グラフ上で解 くことになる。 (5)LとMを1つの電球とみて特性曲線をつくってみる。 LECTURE (1) 図1より V = 80[V] のとき I=0.7 〔A〕 の電流が流れるから, オーム の法則 V=RI より抵抗値 Rは R= == 80 0.7 ≒1.1×102 [Ω] 消費電力は VI = 80×0.7=56 〔W〕 RI2を用いてもよいが, VI ならダイレクトに計算できる。 10 M+J (2)V=100 〔V〕 のとき, I = 0.8 〔A〕 だから VOST V 100 R= == =125 [Ω] I 0.8 室温0℃はジュール熱の発生が無視できる原点近くの (VIが0に近い) 状態である。 [℃] での抵抗値 R のまま一定を保てば, 特性曲線は点線の 20 0.4 0.2 I[A] 1.2 225 1.0 0.8 0.6 Y 120V 100Ω RATE 図2 L IM 091 0 0 20 40 60 80 100 120 100Ω V(V) 図1 図3 ような直線となるはずだから Ro=1.0=20[Ω] よって, 求める温度を t [℃] とすると 点線のどこを 3. |使ってもよい 125 = 20 × ( 1 + 2.5 × 10-3t) .. t = 2.1×103 [℃] (3)Lの電圧、電流をV, I とすると, キルヒホッフの法則より 120 100I+V ・・・・・・ ① この関係を満たす V. Iは次図の直線(実線) で表される。 Lの特性曲線との交点が求める答 えだから V = 60[V] I = 0.6 (A) 消費電力はVI=60×0.6=36〔W〕 式①をグラフ化するとき 1次式だから直線 100Ω 120V 図 a

【コンデンサーを含む回路】 一枚目の写真の（1）についてなんですが、スイッチを切り替えた後のキルヒホッフの式がうまく立てれません。自分で電流の流れる向きを仮定して解いたら答えと違い電流がマイナスにならなくて困っています！💦誰か正しい立式の仕方を教えてくれたら嬉しいです！

基礎問 93 の コンデンサー コイルを含む直流回路 物理 抵抗, コンデンサー, コイルの直流に対する振るまいを 調べるため、図のような回路をつくった。 コンデンサーC の電気容量を C, コイルLのインダクタンスをL, 抵抗は S 9 a L r すべて同じで抵抗値を 電池の起電力をVとする。 た S2 だし,コイル, 電池および導線の抵抗は無視できるものと する。 次の(1)または(2)の操作における電流icまたはえの時間変化のグラフ を、横軸を時刻tとして図示せよ。 ただし, 図の矢印の向きを電流の正の向 きとする。なお,各操作のはじめでは,スイッチ S1, S2 は端子 a, b のいず れにもつながれておらず, S1 または S2 をはじめて端子につないだ時刻を0. 十分に時間が経過した後, 別の端子に切り替えた時刻をとする。 (1) スイッチ S2 を開いたまま, スイッチ S1 を端子 a につなぎ, 次に,すば やく端子 bにつないだ。ただし, はじめコンデンサーは電荷を蓄えていな いものとする。 身の に (2) スイッチ S1 を開いたまま, スイッチS2を端子 a につなぎ、 次に, すば やく端子 bにつないだ。 (北海道大) ルを含む直流回路