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物理 高校生

物理のモーターの入試問題です

【 問題 】 次の文章を読み, 以下の問に答えよ. コイル, 永久磁石, 整流子からなる直流モーターに電流 7 を流すと, 磁場中に置かれた コイルに力が働き 回転軸まわりに一定方向のカカのモーメント を発生させることができ る. 回転の角度による力のモーメントの変動や内部の機構での摩擦を無視すると, と7 の間には比例関係 = ( 人は定数 ) ⑪ が成り立つ. 一方, 磁場中でコイルが回転することで誘導起電力 が生じる. その大きさ は回転の角速度 o に比例して, 20 石=大の ( 大は定数 ) ② と表され, その向きは回転方向に依存する. モーターでは, 互は電源の電圧研 を打ち消す 向きとなるため, モーターと電源の回路は, 図 1 のように表される. ただし Aaはモーター 内部の電気抵抗を表す. 問1 ⑲⑩ wwwgEgをな な 遇 凍らの: 0おつ スートが を の, 記, s, Aaを用いて表せ. 問2 図2のように, =のモーターのを 質量の無視できる半径 / の定車に接続 し, 清車に質量 7のおもり を吊るす. おもりを吊るしている糸は十分に長く, その 質量は無視できるものとする. また, 重力加速度の大きさは 9 9 や所舞所は無視する. 止状態にあるとき, Ao ル / 9を用いて表せ. また,

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