物理第一学習社電磁気章末問題 1〜3を教えてください！お願いします！

1盛場中の電流が受ける力●磁東密度2.0Tの鉛直上 向きの一様な磁場の中で,図のように,水平となす 張る。質量0.50kgの金属棒 PQを導線に垂直に渡 3ホール効果 金属などの中を流れる電流に対して、垂直に磁場をかけると、電流と磁 の両方に垂直な方向に起電力が生じる。この現象を,ホール効果という。 た,ホール効果によって生じる電圧を,ホール電圧という。 ホール効果の説明 電流I(A)が流れている金属板に,電流の向きと垂直に破事を。 B(T]の磁場をかける。このとき, 金属板の内部を運動している電荷 -e[C), 速さ。 [m/s)の自由電子は,ローレンツカ evB(N]を受け、運動の向きが曲げられて面p。 集まる(図因a))。このことから,面Pは負, 面Qは正に帯電し、金属板の内部には Qから面Pの向きに電場が生じる。この強さをE(V/m] とすると、電子は,ローレン ツカ euB(N]と,PからQの向きに電場による力 eE[N)を受ける。これらの力がつn あうまで,電子は面Pの側へ移動し続け,PQ間の電場が大きくなっていく。やが つりあいの状態になったとき、電子は,金属板の中を直進するようになる(図b) このとき, eE=evB であり,電場の強さ E[V/m]は,次式で表される。 本」 Hal votage が 30°となるように,2本の導線を49cm間隔に 特cn 一定の電流を流すと,金属棒 PQは静止した。 述の向きと大きさを求めよ。ただし,金属様 PO と導線の間には,摩擦がないものとする。 2.0T 30) 電源装置 西線電流とコイル 真空中で,十分に長い直線状の 電線に,上向きに電流1が流れており、導線と同一 平面内の,一辺の長さaの正方形コイル ABCD に ;時計まわりの向きに電流iが流れている。コイ ルの辺 AD は導線と平行で,導線からxだけはなれ ている。真空の透磁率を として,正方形コイル が受ける力の合力の向きと大きさを求めよ。 E=vB (75) ここで,金属板の厚さをh[m), 幅をdlm), 金属中の単位体積あたりの電子の数を n(個/m)とすると,式(31)から,1=env·hd となり,電子の速さ [m/s)は、 enhd と表される。したがって,ホール電圧 VIV]は, 式(8)を用いて,次のよう に求められる。 リー a- C 式(8) 『=Ed 式(31) 1=enuS Op.253 V=Ed=vBdー IB …(76) Op.224 ビントコイル ABCD が、自身におよばす力の合力は0である。 enh 「標準 半導体には,ホール効果が顕著におこる ものがあり,磁束密度を測定するための磁 気センサーなどに利用されている。 注意 キャリアが正常両の場合 帯電の仕方が負電荷の場合と逆に なり、面Pは正,面は負に帯電 3ローレンツカ●図かように,*軸に平行な磁東密度Bの一 様な磁場の中で、質量m, 電荷 q(>0)の粒子が、x軸との なす角が6となろように, 原点0から xz 面内に速さゅで 発射された。粒子を軸の正の向きから見ると、等速円運 する。 動をしている。次の各問に答えよ。 (1)円運動の半径と展期をそれぞれ求めよ。 (2) 発射されてから粒子が最初にx軸を通過するまでに、 粒子がx軸方向に進んだ距離を求めよ。 B ホール電田 金属板 V 面Q 電場から受け る力eE 面P folh 電場E ヒント粒子の運動を,磁場に垂直な面内と、磁場の方向に分けて考える。 面Q 面P 面Q 面P |基本 BO BO 4ホール効果●図のような直方体の形をした半導体に、 磁場 上向きに一様な磁場をかけて、 右向きに電流を流し ロー 電流 22 ま .40A, 12V 問23 5V, 1.0×10 ES 2d 節末問題 Rry (2) R+r。 R+r。 経習1(p.247)(1 (3) 図a 2(1) 2.0mA(2) 7.0V (3) 3.0mA B(1) 3.0mA,6.0V, 1.2×10-C (2) 1.0mA, 4.0V, 8.0×10*C (1) V+100/=5.0(2) 略(3) 20mA 第3節●電流と磁場 (p.278~299) 間44 2.5×10°N/Wb 問45 1.6A/m, 紙面に垂直に裏から表の向き 即6 時計まわりに1.6A S 立置 2d (G+2)eS 5ES 12d 虚像,正立 3d 翌24 0.10J 問25 1.2×10-J 防末問題 I AからBに向かって(2+/2)dの点 2 日(1) 7.2×10'N/C, Oからdの向き(2) 0V 2AQ 問47 15A/m 問48 東向きに6.3×10-N 問49 PからQの向き、0.38T 問50 右向き,4.0×10-4N 問51 (1)鉛直上向き、1.2×10-T (2) BからAの向き、3.6×10“N 問52 1.6×10-17N 5a 日 (1)点0… 点C…20 は下方から見 2k0g (2) 25ma なる部分は下 5 C-5.0×10- C, Cy…2.0×10-C C…3.0×10-C B A…6.0×10-4C, C…-2.0×10C 2元mcos 0 qB 電子の場合N, 正電荷の場合…M 第4節●電磁誘導と交流 (p.300~339) 間54 4.0×10-3Wb 問55 0.36A. PからQの向き 問56 00.10V, a→d→c→b→aの向き の0.10V, a→b→c→d→aの向き 問57 (1) 5.0×10-V (2)Q 練習1(p.306) 10"個 問53 紙面に避直に裏から表の向き, 日 (1)倍(2)-G PAd 2.S 第2節●電流(p.252~277) 問26 0.25A 問27 1.3×10*m/s 節末問題 QからPの向き、2.9A 日(1 Q 2S ia 2 左向き、 2エx(x+a) 45 78 ,周期2xm qB PN/C B(1) 半径 sin6 解答一覧 427 (2) P(3) Q(4) Q (5) Q(6) Q 間58 両者は等しい 問59 時計まわり 問60 30V 間61 0.25J 問62 0.60V, P 問63 0.20V 問64 141 V, 実効値…5.0A, 最大値…7.1A 問65 3.1×10°0, 3.2×10-A 76 4/m 8u Alm 問6 -sm 50t-)または一2co -cos50元 OW 問67 1.0×10°Q, 1.2A

⑺についてですが、解説の｢×向きの磁場ができ｣という部分がなぜそうなるのかわからないです🙇‍♂️

Y 119 十分に長い導線XYと導線 MN が平行に固定さ れている。その間に1辺の長さaの正方形のコイ ル ABCD を置く。辺 AD は XY に平行で, AD と XY の距離は6, BCと MN の距離はcであり,周 囲の透磁率をμとする。 まず,導線XYに強さI,の電流をXからYの向 きに流した。辺 AD上での磁場の強さは(1) なる。次にこの位置の磁場の強さを0とするために, 導線 MN に強さ I,の電流を である。また, 辺 BC上での磁場の強さは(4) N AユイルB IC と X M ( の向きに流す。 I.はI、の(3) 倍 ×I、となる。

平行電流では常に作用反作用の関係でお互いに及ぼし合う力は同じになると思って大丈夫ですか？？ 試しにEXのAとBに流れている電流を違う値してみて、同じになったけど心配で質問しました

解 BがAの位置につくる磁場の強さは Hg=" r [m] 離れた十分長い2本の直線導線に電流I、 [A), Is[A]が逆向きに流れている。 A, Bそれぞ よび向きを求めよ。 透磁率を μ (N/A®] とする。 れの長さ1[m]の部分が受ける力の大きさ [N] IV 電流と磁場 93 EX A B I、 I。 I。 2元Y A B u,I,l Aが受ける力はF=I,"μHg1=D 2元r H。 I L 2元r F, & H。 同様に HA= 2元r Fa=I"uH。1= uI,I,l 14年 FA=Fとなるのは作用·反作用からも理解できる。 せきりょく トク 平行電流:同方向は引力, 逆方向は斥力 (反発力) これは直線電流でなくても使える。 たとえばソレノイドに電流を流す と1つ1つのリングは同方向の電流だからソレノイドは縮もうとする。 てと

電気の分野から質問です。 空心コイルに鉄心を入れると、磁界の大きさは変化しますか？ 透磁率μが変化しても、磁界の大きさHは変化しないと考えています。自信がないので、正しいか教えてくださると嬉しいです

高校物理、電磁気の磁場の問題です。基本問題ならできるのですが、画像のような応用問題が分かりません。 分かる方おられましたら是非教えて頂けないでしょうか？特に(3)以降が本当に分かりません(´；ω；`)ｳｯ…

a0 解答欄 (5X6) \Pi 交わっている。また, 図2のようにムに対し角0 [rad) 傾き, 点P, でx軸と直交 を(N/A°) として, 以下の問いに答えよ。 95 直線電流がつくる磁界 II 音空中で、図1のように, 2軸軸に沿って直線電流」(A)があり, 点P,でx軸と P。 Ps P 2 よる直線電流ムがある。点P, と点P,の間の距離は , [m) である。真空の透磁率 P3 PA (N/A] として,以下の問いに答えよ。 を o 日日(2). (4), (5)の図示は, 解答欄(3), (4), (5)の補助の図を利用せよ。 解答欄6は、 x P3 x *X 白由に作図してよい。また, Oは紙面に垂直で紙面の裏から表に向かう方向を示し, (富山大) 補足説明:IL, の単位は [A), 12, 13の単位は [m〕 として解答すること。 円周率 πを解答に使用してもよい。 Z 14 I。 y I。 P。 P。 Is X Pi P2 13 12 Ps x 図2 )電流』から距離らだけ離れた×軸上の点P,における, 電流』による磁界互 の大きさ H、はいくらか。 図1 2) 点P, において, 電流石による磁界H。の大きさ H,はいくらか。 ただし、 れくねとする。 ら見た図とx軸から見た図を記入せよ。 また, その大きさ H を求めよ。 答えに H、, H。を使ってもよい。 Pにおける 1, およびんにょる合成磁界H=H+五はどうなるか。 2 軸か (4)図1のように、 点 P, を横切り、v軸に平行な直線電流I, を考える。点 P, に おいて、 Hおよび瓦によって直線電流ムにかかる1mあたりの力 F, の大きさ 3 F。 を求めよ。 また, その方向を図で示せ。 答えに H, H, を使ってもよい。 (5) 上で, 点 P。 からy軸の正方向に s 離れた点P。を考える。0=0 とし, 点P。 での耳, 五および互を図示せよ。 3 (6) 間(5)において, Hにより I,上の点P.にはたらく力 F。の向きを図示せよ。 3

高校物理、電磁気の磁場の問題です。基本問題ならできるのですが、画像のような応用問題が分かりません。 分かる方おられましたら是非教えて頂けないでしょうか？特に(3)意向が本当に分かりません(´；ω；`)ｳｯ…

a0 解答欄 (5(6) P」 交わっている。また, 図2のようにムに対し角0 [rad] 傾き, 点P, でx軸と直交 を(N/A°) として, 以下の間いに答えよ。 II 直空中で、図1のように, 2軸軸に沿って直線電流」(A) があり,点P、でx軸と Ps P。 P 。 3 よる直線電流ム がある。点P, と点P,の間の距離は れ [m) である。 真空の透磁率 PA 「N/A°] として,以下の問いに答えよ。 を o x 明(3).(4), (5)の図示は, 解答欄(3), (4), (5)の補助の図を利用せよ。 解答欄6は、 P 3 x *X 白由に作図してよい。また, Oは紙面に垂直で紙面の裏から表に向かう方向を示し, (富山大) 補足説明:IL, 1の単位は [A), 12, 13の単位は [m〕 として解答すること。 円周率 πを解答に使用してもよい。 Z 14 I。 y I。 P。 P。 I。 X Pi P2 1'3 12 Ps x 図2 )電流』から距離,だけ離れた×軸上の点P,における, 電流,による磁界五 の大きさ H、はいくらか。 図1 2 点P, において, 電流石による磁界H。の大きさ H,はいくらか。 ただし、 れくねとする。 ら見た図とx軸から見た図を記入せよ。 また, その大きさ H を求めよ。 答えに H、, H。を使ってもよい。 P, における 1, およびんにょる合成磁界H=H+五はどうなるか。 2軸か (4) 図1のように, 点P, を横切り、 v軸に平行な直線電流ムを考える。点P,に おいて、 Hおよび瓦によって直線電流ムにかかる1m あたりの力 F, の大きさ F、を求めよ。 また, その方向を図で示せ。 答えに H, H, を使ってもよい。 (5) 上で, 点 P。 からy軸の正方向に s 離れた点P。を考える。0=0 とし, 点P。 での耳, 耳および互を図示せよ。 3 3 (6) 間(5)において, Hにより I,上の点P.にはたらく力 Fの向きを図示せよ。 N 3

磁束と磁束密度の(1)があっているかと、(2)(3)に入る言葉を教えて欲しいです。

5 磁力線(p.51) )に適切な用語を下記の語群から選び記入せよ。 )極から出て、(2 1 次の文の( (1) 磁力線は,(1 )極へはいる。 )を表す。 (2) ある点での磁力線の接線方向は,その点の磁界の(3 (3) ある点での磁力線の密度は,その点の磁界の(4 )を表す。 (4) 磁力線自身は,引っ張ったゴムひものように, 縮もうとし, 同じ向きに通っている磁力線ど うしは,たがいに(5 )しあう。 )したり,ほかの (7 (5) 磁力線は、途中で(6 )と交わったりしない。 大きさ 磁力線 反発 分岐 向き N S 磁束と磁束密度 (p.52) 1 次の文の( )に,適切な式または記号を入れよ。 (1) 比透磁率u,の物質中で, + m [Wb] の磁極が半径r [m] の球の中心にあるとき, 球面上 の磁界の大きさH[A/m] は, (3 Mz 1 H =- 4πu 1 [A/m] である。 (2 ( て1 4π Hol,(4 m, (2) 一方,+ m [Wb] の磁極からは, m[Wb] の磁束が出ている。 球の表面積をA[m°] とす ると,球面上の磁滋束密度B[T] は, ゆ B = m m [T] である。 三 A A (5 (3)よって,比透磁率μ, の物質中における磁界の大きさH[A/m] と磁束密度B[T] の間には, 次の関係がある。 B= (6 )H = (7 )u,H= 4π×10-7*. μ,H[T] ○ *覚え方 心配かけると 父さん泣くよ! 2 真空中で8×10-5 Wbの点磁極から 30 cm 離れた点の磁界 の大きさHと磁来東密度Bを求めよ。 4π×10-7

この問題これであっていますか？

5X0-ドニ 6.33X10*X(3X1D )x (5X0+) 4 比透磁率u,が5の物質中で, 2つの磁極を図3のように 置いたところ,両磁極間に5× 10-5N の吸引力が働いた。 両磁極間の距離rを求めよ。 3×10-6Wb -5×10-5Wb -5×10-5N. 図3 5XI6-*= 6,33X/*x /b こ 6,33X16+x (3X1サオ(5X10-3) (30X(5X0) 5 YI0-5 ドニ 1.33X16 X ニ4,36X101 3 磁界と磁界の強さ (p.49) 1れ上

大門4の比透磁率の問題わかる人教えてください

1磁石とクーロンの法則 35 3 空気中で,2つの磁極を図2のように置いた。 7.2×10-6Wb 3.6×10-5Wb 両磁極間に働く力Fを求めよ。 F[N] 8cm FIN] 図2 4 比透磁率μ,が5の物質中で, 2つの磁極を図3のように 3×10-6Wb -5×10-5Wb 5×10-5N。 置いたところ,両磁極間に5× 10-5Nの吸引力が働動いた。 -r[m] 両磁極間の距離rを求めよ。 図3 磁界と磁界の強さ (p.49) 次の文の( ) に適切な記号または式を入れよ。 (1) 空気中で, m [Wb] の磁極からr [m] 離れた点の磁界の大きさ H[A/m] は, 33 1 (1 H= 6.33 × 10° × Baml である。 (2) 比透磁率μ,の物質中で, m [wb] の磁極からr [m] 離れた点の磁界の大きさH[A/m] は, H= 6.33 × 10' × [A/m] である。 (3) H[A/m] の磁界中に m [Wb] の磁極を置くと, これに働く力の大きさF[N] は、 F=(5 )[N] となる。

物理の問題です。 解説がないです。 どなたか解説お願いします 図1のように断面積S,透磁率μの細い金属円柱に,長さl,巻き数nのソレノイドコイル1と2が同じ方向に巻いてある。またコイル2は,抵抗値Rの抵抗RおよびスイッチWと図に示すような回路を構成している。図1の欠... 続きを読む

N Yて B o -I geftl 源 0T 2T 37 区12 うt