（1）のコイルの中心にできる磁界のむき と、 （2）が分かりません。 どうやって考えれば良いのか教えて欲しいです。

さも逆にした。 このとき,コ 動くか。 ルは凶 図1 2 図1のようなモーターに、矢印の向 きに電流を流すと, コイルのa-b の部分に図の太い矢印のような右向 きの力がはたらき コイルはこのあ と, 半回転して図2のようになった。 次の問いに答えなさい。 X(1) (1) 図1で ① 磁石による磁界の向きと ② コイルの中心にできる 磁界の向きを,ア~カからそれぞれ1つずつ選びなさい。 (2) 図2のコイルのc-d部分には、右、左どちらの向きに力がは たらいているか。 CIO 3258 (3) コイルが回転を続けるのは, ( ① ) (図のAの部分)とブラ シにより,図1と図2のように, コイルに流れる電流が ( ② ) 向きになるからである。 1,②に入る語を書きなさい。 図2 SEDE 右向きの力 電流 A 電流 12 to th (1) C (2) (3)

(2)と(4)の解説をしてほしいです。

4 電流と磁界について調べるため、次の [実験1] から 〔実験4] までを行った。 図1 〔実験 1) ① エナメル線を巻いてコイルをつく り 図1のように, スタンドに固定 した棒に糸でつり下げ U字形磁石 をN極を上, S極を下にして, 両 極の間をコイルの一部が通るように 置いた。 ② 次に、 コイルの両端の端子x,y の間に電源装置, 電熱線, 電流計を 導線を用いて接続した。 ただし, 端 子xは電源装置の端子に, 端子y マイナス は電流計の5Aの一端子に接続した。 ③ 電源装置の電圧を0Vから少しず つ大きくした。 【実験1] の③では、図1の矢印Pの向きに電流 が流れ, 矢印Qの向きにコイルが動いた。 [実験 2] ① [実験] の後に, U字形磁石に かえて円盤状の磁石を、図2のよう に,N極が上になるようにコイルの 真下に置いた。 ② 電源装置の電圧を0Vから少しず つ大きくして, コイルの動きを調べ た。 スー [実験3] 図2 ① 〔実験2] の後に、図3のように コイルをスタンドで固定し, 端子x, yを検流計につないだ。 ② 棒磁石のN極をコイルに向け, 図3 の矢印の向きにコイルの直前まで近づ けたときの、 検流計の針の動きを調べ た。 [実験3] の結果, 検流計の針は一側に振れた。 [実験4] ① [実験3] の後に、図4のように, 端子x,yの間に電源装置と電熱線を 導線を用いて接続した。 さらに, コイ ルの中を通るように水平に台を置き、 コイルの中心に方位磁針Aを, コイル の真下に方位磁針Bを置いた。 ② 電源装置を調節して電流を流し, 方 位磁針A,Bが指す向きを調べた。 図3 図4 — (6) - 糸 コイル 台 N 端子 x ND 磁石 N y, 南 電流計 R T 端子 x X 検流計 端子 方位磁針A 方位磁針B 西 北 OM4 (695-30)

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... 続きを読む

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193

なぜ、速度と垂直な向きに力が加わるとその物体は円軌道を描くのですか？

B 磁界中の荷電粒子の運動 磁界中の荷電粒子は, ローレンツ力を受けてどのように運動をするのか (exs- を考えてみよう。 磁束密度B [T] の一様な磁界中に, 電気量 g 〔C〕 (g>0)の荷電粒子が, 磁界の向きと垂直に速さ [m/s]で入射したとする。 このとき, 荷電粒子 は運動方向に垂直な向きに大きさ quB〔N〕のローレンツ力を受ける。その ため、荷電粒子の速度は、図16のよう に向きが変化する。 また, ローレンツ力 は常に速度の向きに垂直にはたらくので, 荷電粒子に仕事をしない。 よって, 荷電 粒子の速さは変わらず, 速度の向きだけ が変化する。 すなわち, 常に速度の向き と垂直に一定の大きさの力がはたらくの で、荷電粒子の運動は,ローレンツ力が 向心力となり, 等速円運動をする。 V g+ qvB 190B BO ①図 16 磁界中の荷電粒子の運動 (g>() の場合) 5

写真の赤線部についてですが、なぜ1次コイルの誘導起電力の大きさは電源電圧(この場合、交流電源の電圧)と等しいのですか？

C 交流による送電 変圧器 世界中で交流がよく用いられて 1次コイル いる理由の1つに,変圧器(トラ transformer ンス) を使って簡単に電圧を変え られることが挙げられる。 変圧器は、図24のように共通 の鉄心に2つのコイルを巻いたも のである。 1次コイルに交流電流を流すと, 鉄心の中に変動 する磁界が発生する。 この磁界は2次コイルを貫く ため,電磁誘導によって2次コイルにも変動する電圧が発生する。 1次コイルの巻数を N1, かける電圧を V1, 流れる電流を In, 2次コイ ルの巻数を N2, 発生する電圧を V2, 流れる電流をIとし, コイルの抵抗 は無視できるものとする。 1次コイルに電流を流し, 時間tの間に鉄心 の中の磁束が⊿だけ変化したとすると, 1次コイルの誘導起電力の大き さは,電源電圧の大きさに等しくとなる。また、発 が鉄心の外に漏れないとすると,2つのコイルを貫く磁束の変化は等 しいので,2次コイルの誘導起電力の大きさは,V2-№.2c れる。したがって, 1次コイルの誘導起電力の大きさ V1, 2次コイルの で表さ 2次コイル 第4部 電気と磁気 図 24 変圧器 ル側で周波数は変化しない。 1次コイル側と2次コイ Check p.296式(2) V=-N² 40 4t 18 誘導起電力の大きさ V2 と, それぞれの実効値 Vie, V2e, および巻数N, Mi coraz N2 との間には, 次の関係が成り立つ。 V1_Vie _ N1 (21) V₂ V2e N₂ また,エネルギーの損失がない理想的な変圧器では, 1次コイルと2次 コイルで電力が等しい。このとき, 1次コイル, 2次コイルを流れる電流 の実効値をそれぞれ Ine, Ize とすると, Vielle = V2eze という関係が成り 立つ｡ 1 2 20 ■変圧器の2次側に何も接続しなければ, I2=0 となる。 このとき, 1次側は単なるコイルとなっ て電流が流れるので, Le0 である。 すなわち, Vielle = V2eIze は厳密には成り立たない。 実際の 変圧器では, コイルの巻数を多くするなどして Ize = 0 のときのeを小さくしている。

四角2の⑶が分かりません。 なぜ「コイルの下から棒磁石のＳ極を近づけるとき」と「コイルの上からＳ極を下に向けて遠ざけたとき」は同じなのですか？ 自分でイメージしてもよく分かりません。分かる方、詳しい説明よろしくお願いします。できればイメージ図のようなものも書いていただけると... 続きを読む

→電流の向きと磁界の向きのどちらか一方を逆にすると、問 動かさない S近づける 2 右の図のように, 導線を円形に巻いたコイルを a 用いて回路をつくり, a,b,cの順に, コイル の上から棒磁石のN極を近づけたり遠ざけたりし たところ, 検流計の針は図のようになった。 これ について,次の問いに答えなさい｡ □(1) 図のbでは, 検流計の針が0をさしており 電流は流れていないことがわかる。 その理由を 「磁界」という語句を用いて, 簡単に書きなさい。 [ 棒磁石N 2 + コイル 検流計 |S 0円 コイルの中の磁界が変化していないから。 C S 遠ざける N F0 0 + □ (2) 次の文章の① ② にあてはまるものを1つずつ選び, 記号で答えなさい。 図では,棒磁石により, コイルの中に ① (ア上 イ下)向きの磁界ができている。 図のcで、検流計 の針が+側に振れたのは、この向きの磁界が② (ア強く イ弱く)なったからである。 →N極を下に向けた棒磁石の上下には下向きの磁界ができる。 ① [イ] ②[イ] □ (3)この実験と同じ回路で, コイルの下から棒磁石のS極を近づけるとき, 検流計の針の振れはどうなるか。 最も適当なものを,次のア~ウから1つ選びなさい。 ] ア +側に振れる。 イ 0をさしたまま動かない。 ウ側に振れる。 [ウ →コイルの上からS極を下に向けて遠ざけたときと同じ向きの電流が流れる。

右の図の赤い矢印は何を表しているのでしょうか。 解説お願いします🙇

2 電流と磁界 (コイルのまわりの磁界) 図のように、 厚紙に通したコイルに電流 を流すと, 方位磁針AのN極は南をさした。 コイル a 西 (1) 方位磁針Aの位置の磁界の向きは, 北 と南のどちらの向きですか。 ②② コイルに流れる電流の向きは,a,b のどちらですか。 方位磁針A 方位磁針 B 南 (3) 方位磁針BのN極は,東,西, 南, 北 のどの向きをさしますか。 ヒント コイルの外側と内側では磁界の向きは逆。 ガイド 2 〈6点×3) 3電流と磁界(磁界の変化) 図の装置で、棒磁石のN極を下にしてコイル に近づけると, Aの向きに電流が流れた。 北 b. 東 ガイド ② 〈4点×5> A

ここのポイントに書いてあることの解説をお願いします🙇

s) ×9) になる。 同心 の イルの ポイント 磁界の向き 電流の向き に対して右 (時計回り ポイント

中2　理科 この写真ってどういう状況ですか？ どうして検流計が右に触れているのか、電流の流れる向きが決まっているのか教えて欲しいです🙇‍♀️

実験! 方法 棒磁石 N極を コイル 誘導電流の 向きや大きさ N 近づける 結果 右へ振れた ・端子 +端子 g 検流計 電流

右手の法則で親指の向きは磁界の向き？的なことを言われたのですが、二枚目の写真みたいな問題の時はどうやって磁界の向きを判断すればいいですか？

覚え方 磁界 電流 K COCCO www (右手の法則)