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物理 高校生

ex2で質問です。 なぜvblはEを超えて電流が逆流することはないのですか?

100 電磁気 (別解) 抵抗Rを見てみる。 bからaへ電流が流れている。 だからbが高電位。 (3) PQ は等速度で動いているから,力のつり合いが成りたつ。 電磁力は左向き b と Q,aとPの電位はそれぞれ等しい。よって Qが高電位。 に働くから、外力は同じ大きさで右向きである。 外力F=電磁力IBl=B212 R . P=Fv=vBL)2 R (別解) エネルギー保存則よりPはジュール熱に等しい (外力の仕事分だけジュー ル熱が発生する)。 P=RI2=R(vBL/R)2 電磁誘導ではエネルギー保存則にも気を配りたい。 以上をファラデーで考えると, PQba がコイルで, Bは一定だが面積Sが増していくため下向きに貫く磁 束が増す。 そこで上向きの磁場をつくる向き, すなわ ちP→Qの向きに電流を流そうとする (事実, 回路が 閉じているので流れる。) 4tの間の磁束の増加は右図 の斜線部に等しく, 4Φ=Bxwat : V=40/4t=vBl EX2 EX1に続いて, ab間にRの抵抗と起 電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付 ける。 PQ をレール上で静止させた状態 でスイッチを入れる。 外力は加えない。 (1) PQ の速さがぁになったときの電流 I を求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQ の速さを求めよ。 b EZ a a Qv4t 67 EX1 で導体棒 PQ がrの抵抗をもつ場合の電流Iと,Pに対する Q の電位 を求めよ。 V. High レールがなくてPQだけが磁場中を動いているとしよう。 コイルにあたる部分がないのにどうしてファラデーを適用 していくかというと、上のようなレールを仮想的に敷いて 考えればよい。 右の図のように右側にコイルを仮想して考 P えてもよい。 このようにファラデーには融通無碍な所がある。 ↑何ものにもとらわれなく自由 ゆううむげ Bl P Q Q ity P 4p at te B 減少 解 (1) スイッチを入れるとQからPへ電流が流れ, PQ は 右向きに電磁力を受け動き出す。 Ex1 と同様. PQ を電池に 置き替えると右の図になる。 キルヒホッフの法則より E-Bl=RI I=E-VBI R IはQ→Pの向き, このように電池があると必ずしも 誘導起電力の向きにIが流れるわけではないことにも注意。 (2) QからPへ流れる電流Ⅰによる右向きの電磁力がか BlがEを超えて電流が逆流することはない。 Ivの時間変化は右のようになる。 V を増していく。 やがてBがEに等しくなると上の式よ りIは0となる。 すると電磁力も消え, PQ は等速度運動 に入る。又、十分時間か立っと電流は流れないと考えられる Bl=E より 02 BU ↓ E P6 電磁誘導は現象の進行を妨げる E ちょっと一言 EX1や2で,もし, PQ の長 さがレールをはみ出していたとしても 答えは何も変わらない。 確かに PQ 間 の誘導起電力はBLあるが、 回路と して役に立っている部分はvBlだけ だし、はみ出し部分には電流が流れな いので電磁力もIBI でよい。 I 1283 やがては等速 等速度は力のつり合い V₂ P I 68 辺の長さ a, bの長方形コイルを一定の速さで 幅2αの磁場(磁束密度Bで手前向き)を横切らせる。 コイルの抵抗をR, 辺PQが磁場に達したときを t=0 とする。 次のグラフを描け。 (1) 電流の時間変化 (PQの向きを正) (2) コイルを引く外力Fの時間変化 (右向きを正) 101 Q OTT Q V V vBl P Q V a Jp IP vi 10

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理科 中学生

中3理科 電磁誘導 ワークの解説の意味が分からないのですが、教えてくださる方いませんか?🙇‍♀️ □2の(3)です お願いします!

極Cに引きつけられ, 上に曲がります。 2 ゆうどうでんりゅう (2) 誘導電流を大きくするには、次の①~③のような方法で,磁界の変化 が大きくなるようにします。 じしゃく ① 磁石 (コイル)を速く動かす。 (3) じりょく ② 磁石を磁力が強いものに変える。 まきすう コイルの巻数を多くする。 この問題では,「同じコイルと棒磁石を使って」 という条件があるので, ②と③の方法は使えません。 (3) 誘導電流の向きが逆になると、検流計の針の動きも逆になります。 誘 導電流は, コイルの中の磁界の変化をさまたげるような向きに流れます。 よって, コイルにN極を近づけたときと遠ざけたとき,また, コイルに N極を近づけたときとS極を近づけたときでは,それぞれコイルの中の 磁界の変化が逆になり、 誘導電流の向きが逆になります。 (4) 記述 のポイント キーワード 「磁界」 でんじゅうどう 電磁誘導が起こるには, コイルの中の磁界が変化する必要が 内容 あります。 そのため、棒磁石を静止させると, 磁界の変化は起 こらず誘導電流が流れないため, 検流計の針が振れません。 (

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理科 中学生

中2の理科の電気の部分です。 2と3を詳しく解説してください

問題 R3 186 187 188 189 【理科】第16回 188 5 電源装置, 抵抗器, コイル, 電流計, スイッチなどを用いて 「右の図のような回路を組み立てた後, スイッチを入れて回路に 電流を流したところ, 方位磁針AのN極が左に振れた状態で静 止し, 方位磁針BのN極がある向きに振れた状態で静止した。 なお,図では、方位磁針Bの針は省略してある。 このことについて,次の 1, 2,3の問いに答えなさい。 た だし、地球の磁界による影響は考えないものとする。 抵抗器 電源装置 アナ 方位磁針B I イトウ X (I) 三つの地点A, B, Cにおける,この地 動が始まった時刻 コイル 電流計A 方位磁針A 1 次の内の文章は、導線を流れる電流によってできる磁界について述べたものである。 ① ② に当てはまる語をそれぞれ書きなさい。 スイッチ 電流が流れている導線のまわりにできる磁界は,導線を中心とした ( ① )状の磁力 線で表すことができる。 また, その磁力線の間隔は,導線に近づくにつれて (②) ている 2 スイッチを入れた後, コイルの内部にできる磁界の向きと導線を流れる電流の向きは,それ ぞれどのような向きになっているか。図中のX,YとP, Qのうちからそれぞれ一つずつ選び、 記号で書きなさい。 3 回路に電流が流れているとき, 方位磁針BのN極はどの向きに振れているか。 図中のア, イ ウエのうちから一つ選び、記号で書きなさい。 なお, 方位磁針Bは,導線を垂直に通した水 平な板の上の導線の右側に置かれている。 16 ある日の夕方, 日本国内で震源の深さがごく浅い地震が発生した。 この地震について 次の(1) (2),(3)のようなことを調べた。 3 ア 1 ウ 1 れたと アル (1) ( (1) 溶 (2) (3) 身 (4) L

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