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物理 高校生

写真の青線部についてですが、誘導起電力がは電源の電圧と等しくなる。これはキルヒホッフの法則から言えることだと思うのですが、ここで疑問なのは、なぜ電池と誘導起電力は図のように打ち消し合うような向き? にかかっているのに、電流は流れるのですか?電池の+極どうし、-極どうしを繋げ... 続きを読む

(2) コイルの磁気エネルギー 10 で、 コンデンサーの静電エネルギーU=1212CV2=120262の式を Q2 導くときに,コンデンサーを電気量が0CからQ [C] まで充電するの に投入した仕事を計算することで説明したね。 同じようにコイルの電流を0AからⅠ[A] まで増やすときに,電源 が投入する仕事を計算することで, コイルの磁気エネルギーの公式を 導いてみよう。 まず、図13の回路で特殊な電 源によって, 自己インダクタンス Lのコイルに,図14のように時刻 t とともに増大する電流żを強制的増加させる に流していこう。 このとき, コイルに発生してい る誘導起電力Vは, POONTO (p.244) の式より, di dt 図14のi-tグラフの傾き V = L =Lx I [A][増加 T〔s] で 電源 V 図14の 三角形 の底辺 図 13 dt T 電流 ( 1秒あたりに通過する電気量) I傾き i 増加イヤ! T V これは、図13より, 電源の電 圧Vと等しいね。 図 14 一方,このt=0からt=T〔s] ま での間に,電源が「持ち上げた」 電気量をQとするよ。 この電気量Q は図14の, i-tグラフの下の面積と等しいので, Q=(図14のi-tグラフの下の面積) =1/12/201 xTxI...② 高さ i-tグラフの 下の面積は 通過電気量Q 時刻 第19章 コイルの性質 251

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物理 高校生

(3)の問題はなぜ6秒後まで書くのですか?

4.0 6.0 18.0 8.0 12.0 t[s] t(s) 例題3 (3) ボールの速度 ひと 投げてからの時間との関係を (4) ボールを投げてから, 点Qを速さ 4.0m/sで斜面下向きに通過するのは何s後か。 また, ボールはその間に何m移動したか。 指針 時間t が与えられていないので 「v²-v2=2ax」 を用いて加速度を求める。 また, 最高点Pにおける速度は0となる。 v-tグラフ を描くには、速度と時間との関係を式で表す。 ■解説 (1) 点 0, Qにおける速度, OQ 間 の変位の値を 「v-vo²=2ax」 に代入する。 (-4.0)²-6.0²=2×a×5.0 a=-2.0m/s² (2) 点Pでは速度が0になるので, 「v=vo+at」 から, 0 = 6.0 -2.0×t t=3.0s 3.0s 後 OP 間の距離は, 「v²-v²=2ax」 から, 02-6.0²=2×(-2.0) xx x = 9.0m (「x=uot+1/21at2」からも求められる。 ) (3) 投げてからt [s]後の速度v[m/s] は, 「v=votat」 から, v = 6.0-2.0t v-tグラフは, 図のようになる。 17.0- v [m/s] 4 6.0 0 -4.0 -6.0 OP間の距離 1 2 3 6.0 PQ間の距離 (4) 「v=vo+at」から -4.0 = 6.0+(-2.0) xt t=5.0s 25.0s後 4 15 6 t〔s〕 ボールの移動距離は, v-tグラフから, OP 間 の距離とPQ間の距離を足して求められ、 + 6.0×3.0 (5.0 -3.0)×4.0 2 2 =13.0m Point 面積は、負の向きに進んだ距離を表す。 v-tグラフで, t軸よりも下の部分の 1. 物体の運動 11 2.0S y=(Vo+Vo+at

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