(4)(ア)から(エ)の全区間でコイルに生したジュール熱の総量を求めよ。また、この総量とコイ
ルの速さを一定に保つために作用させた外力との関係を述べよ。
129. 〈斜面上を動く正方形コイルに生じる誘導起電力〉
図のように、水平面となす角度が ⑥ (0x0<)の十分
長い斜面がある。この斜面に、質量がm, 電気抵抗が R,
磁場 B
JAC
[21 高知大改
A
D
1
m.R
B
M
x 0
1辺の長さがdの正方形の1巻きコイル ABCD を置く。
いま、斜面にそって下向きをx軸にとる。斜面上のx≧0
この領域には、面と垂直上向きに磁場があり,その磁束密度
の大きさはxの関数として, B=kx で与えられる。 こ
ここでは正の定数である。 コイルの自己インダクタンス,
およびコイルと斜面の間の摩擦力はないものとする。 重力加速度の大きさをgとする。
初めに、コイルの辺BCがx軸と平行で,辺AB と辺 CD の位置が,それぞれ, x=0 と
x=dになるように置いた。 この状態から, コイルを静かにはなしたところ, コイルは辺
BCがx軸と平行なまま。斜面にそって下向きに動きだした。
辺ABが位置 xにあり,速さで運動している瞬間について,(1)~(6)に答えよ。答えの式
は,m,g, R, k, x, devのうち必要なものを用いて表せ。
(1) 辺ABの両端に生じている誘導起電力の大きさ V」を求めよ。 また, 電位が高いのは端A
と端Bのどちらか答えよ。
(2) コイルに生じている誘導起電力の大きさ Vを求めよ。
Xxx
dayRoux よって、 E=Bwx
OPの電力の大きさV[V]
とれるから V-12/Baw
まるようになるか
OPのである。
P(W) 抵抗で
R
に流れる電流の大きさ
であるから
受ける力の式「F=
(4)の向きが②だから、フレ
仕事率(W) は、 (7)
Baw Ba
131〈相互誘導〉
2
AR
ファラデーの電磁誘導の法則
比較する。
が流れているコイル
<コイル」を貫く磁束のは、
SISL
N₁
電流が
