(6)で磁場による力が働いているのにエネルギー保存則が成り立つ理由を教えてください

(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

電流の問題です。 2枚目が解説で、等電位のところを実線や点線で表しています。 R 1の両端が等電位になる理由を教えてください。

物理 問4 図4のように, 内部抵抗の無視できる二つの電池 E1, E2 と抵抗R1, R2, Rg, R, からなる回路がある。 E1, E2 の起電力はともにVで, 抵抗 R1, R2, R, R』 の抵抗値はいずれもRである。 それぞれの抵抗に一定の電流が流れてい るとき,R, とR』に流れる電流の大きさを表す式の組合せとして最も適当なもの を,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 6 ↑ R2 Ei I R3 V E2 R1 図 4 ② ③ R の電流 0 0 0 R4 の電流 V V V R 2R 3R R4 (6) VR V 2R 3R VR VI ⑨ VR VR

(3)の閉回路FCDEFにて電流が流れないのになぜキルヒホッフ第2法則が成り立つのか教えてください

14 抵抗回路 631 =) 図のように,内部抵抗の無視できる起電力が120V 120V 20Ω と70 V の電池, 抵抗値が20Ω 5Ω 4Ωの抵抗か らなる回路がある。 70 V 50 (1) 20Ω 5 Ω 4Ωの抵抗に流れる電流の大きさと 向きをそれぞれ答えよ。 4Ω (2) 4Ωの抵抗での消費電力を求めよ。 (3) 4Ωの抵抗を, 抵抗値が異なる別の抵抗に置き換 えたところ, 5Ωの抵抗に電流が流れなくなった。 この抵抗の抵抗値 R を求めよ。

(2)のイで、どうしてグラフがsinのような形になるのか分かりません。直線で書いてしまいました。 教えて欲しいです🙇🏻‍♀️💦！！

137. St (21S)を開き、S2を閉いる R (IS)を閉じる。 #T #Tale I'm. R Im² = £ve 直後 (アノ R V = (ECCV-RI) QF CV M im 2F=W. f = 2πTLC=

(2)の仕事率の問題がわかりません💦 P=FvのFはなぜMgだけなのですか？

必解 平面内に置かれていて、磁束密度B[T] の一様な磁界 モーターの原理 右図で、コの字型の回路が水 糸 B a ・E M b が鉛直上向きにかかっている。 Eは起電力E[V] の電 池,M は質量 M[kg] のおもりである。 摩擦はないも OS のとし、回路を流れる電流のつくる磁界は無視できる ものとする。 コの字型の導線の間隔を[[m], 重力加 速度の大きさをg〔m/s'] とする。 導体 abにはR[Ω] の電気抵抗があるものとし, 質量は無視する。 ○ (1) スイッチSを入れたところ, Mは上向きに静かに動き出した。 スイッチを入れた 直後の回路を流れる電流 [A] とおもりの加速度α [m/s'] を求めよ。 X(2) おもりの速さが一定になったとき,回路を流れる電流, 電池の消費電力, おもりの 速さ, 1s あたりに導体 ab で発生する熱量とおもりを持ち上げる仕事率を求めよ。

(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理

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

この問題の(3)がわかりません わかる方解説をお願いします🙇

411 キルヒホッフの法則 ■ 図の回路で, E1, E2 は それぞれ12V, 24V の電池, R1, R2, R3 はそれぞれ40Ω, 40Ω 160Ωの抵抗, Sはスイッチである。 初め,スイッチSは開いている。 (1) このとき, 抵抗 R1 に流れる電流Iは何Aか。 (2) 抵抗 R1 と R3 で消費される電力の和Pは何 W か。 次に,スイッチSを閉じた。 a + E1: 12V R: 40Ω b S R2 : 40Ω C + d E2:24V R3 160Ω f (3) 抵抗 R1 に流れる電流は何Aか。 また, R1, R2, R3 に流れる電流の向きはそれぞ れどの向きか。 [拓殖大 改] 例題 79 423,424

なぜ電流の向きは右のようになるのですか？

128 鉛直上向きで磁束密度Bの一様な磁界 中に, 十分に長い2本の導線abとcdが水 平に間隔だけ隔てて置かれている。 ac間 には、抵抗値 R の抵抗と起電力Eの電池がE- 接続されている。 導線 ab, cd間には,これ らと垂直になるように質量 M の導線Lが置 R BO C 鉛直上方から見た回路 かれている。 はじめ, Lは固定されており, Lと導線 ab, cd間の静止