（1）と（2）教えていただきたいです。右は答えです。電流とか磁界系のやつがとにかく苦手すぎるのでよろしくお願いします

実験1,2を行った。 あとの問いに答えなさい。 ('16 大阪府) 【実験】水平に固定した板の上面の中央に棒磁石を置き, 棒磁石の近くに方図I 位磁針(磁針)を置いて, 方位磁針のN極のさし示す向きを観察した。 図Iは, 棒磁石と方位磁針の位置関係を模式的に表したものであり、図I中に点線で した円は,点0 を中心とする円である。 最初に図I中に示した点Pの位置に方位磁針を置いた。続いて、方位 磁針を置く位置を、点Pの位置から円周に沿って,反時計回りにゆっくりと 1周させ、方位磁針のN極のさし示す向きの変化を観察した。 板の上面 N SH 一方位磁針 次に棒磁石を取り除き,板の点〇の位置に穴を開けて板に垂直に導線を通す。この導線に 板の上面から下面に向かう向きに電流を流しながら、点Pの位置に方位磁針を置いた。ただし、 この実験では、地球の磁気の影響は考えないものとする。 (1) 実験1の文中の下線部 ⓒのそれぞれの場合にア ついて、点Pの位置に方位磁針を置いたとき 方位 磁針のN極のさし示す向きとして最も適しているも のを、右のア~エからそれぞれ一つずつ選び、 記号を○で囲みなさい。 ただし, ア~エにおいて, 方位磁針の黒く塗られた方がN極を表しているものとする。 イ ウ I ① @〔アイウエ]©〔アイウエ〕 (2)次の文は, 実験1の文中の下線部 ① における方位磁針のN極のさし示す向きの変化について 述べたものである。文中の(i) 〔〕, (i)〔 〕から適切なものをそれぞれ一つずつ選び、記 号を○で囲みなさい。 図I中の点Pの位置から, 方位磁針を置く位置を, 円周に沿って、 反時計回りにゆっくりと 1周させたとき, 方位磁針のN極のさし示す向きは (i) 〔ア 時計 イ反時計回りに 1 (茸) 〔ウ エ オ カ 4〕回転する。

物理 （5）についてです。 なぜAD上の磁場は0だと言えるのか教えて欲しいです。

124 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α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b, BC と MN の距離はcであり,周 囲の透磁率をμ とする。 A コイル B D ○ まず, 導線 XY に強さの電流をXからY の向 きに流した。辺 AD上での磁場の強さは(1)と 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 に強さの電流を 2 の向きに流す。 IはLの X M Iはの(3)倍 である。また,辺BC上での磁場の強さは 4 × I, となる。

大問3の（3）の問題で、模範回答は「ガラス棒には電流が流れないので、位置は変わらない。」なのですが、「ガラス棒は電気を通さずまた、磁界の影響を受けないため、位置に変化はない。」という答えは正しいですか？

3 図1のように、導線をつないだアルミニウム棒PQをU字形 図1 磁石の磁界の中に水平につり下げ,電圧を加えて電流を矢印 -電源装置 の向きに流したところ, アルミニウム棒が (P側から見て) 図 2の位置で静止した。 [8点×3] 〈鹿児島・改〉 木の棒 電流の向き (1)この実験について述べた次の文の( 下左右のどれか。 導線 に入るのは,上・ [N極 -U字形磁石 QA × ①① ② アルミニウム棒S極 図2において, 磁石によるアルミニウム棒近くの磁界の向きは 図2 ( ① )向きである。 この磁界によって, アルミニウム棒に流れる 電流に(②)向きの力がはたらくことが分かる。 導線 IN (2) 図1のU字形磁石の上下を逆転 (N極を下, S極を上に)し,さらにアルミニウム棒 電流の向きを逆にして実験すると, アルミニウム棒に流れる電流に S どんな向きの力がはたらくか。 上・下・左右のいずれかで答えなさい。 ( (3) 図1のアルミニウム棒をガラス棒にとりかえ, はじめの実験と同じ電圧を加えるとカ ラス棒の位置は,電圧を加える前と比べてどうなるか。 理由をつけて答えなさい。

緑の下線のところについてなのですが、これはコンデンサーに流れ込む電流も問題文の図2のようになるということでしょうか？二枚目の写真の教科書のところにコンデンサーの電流は電圧に対してπ/2進むと書いてあるのですが、これとこの問題がの電流の流れが違うのは回路にコンデンサーを単独で... 続きを読む

146 46 交流過渡現象 図のX, Y, Zは抵抗 コンデンサ - コイルのいずれか1つずつである。 まず, 図1のように交流電源に接続す ると, Xを流れる電流(実線) Xに かかる電圧 (点線) の時間変 X Y Z 図 1 v 化は図2のようになった。 Io2A Ior =2〔A〕, Vo=100[V] である。 100V Vol 1 時刻 0 12 13 4 15 また,Zにかかる電圧の最大 値 V. は 50 〔V〕であった。 図2 次に図3のように直流電源と20 [Ω] の抵抗をXとYに接続した。 ス イッチSを閉じると 直後 Sには2 〔A〕 の電流が流れ、しばらくして5 X b 20Ω Y. S [A] の一定電流が流れるようになった。 Point & Hint 46 交流過渡現象 147 6x102(s) 交流の角周波数 ーに対してはV= ともに最大値)。 コンデンサ とすると,コイルに対してはV=L・I 1 CⅠ ここで,VとIは電圧と電流の実効値(あるいは コイルでは電圧に対して電流の位相は遅れ,コンデン 抵抗に対してはV=RI で位相の違いはない。 「サーでは逆に進む。 (1) Xは以上の知識から決まる。 YEZの区別は図3の直流回路の過渡現象から 調べる。 スイッチを閉じた直後コンデンサーは「導線」 コイルは「断線」状態 になる。そして、やがてコンデンサーは「断線」, コイルは「導線」状態に入る。 (2)コイルとコンデンサーは平均としての消費電力はない。 電力消費は抵抗での み起こり 実効値を用いて, RI または V.I. と表される。 実効値=最大値/√2 (3)X,Y,Zは直列なので, 流れる電流は共通。 そこで, Zにかかる電圧のグラ フ(図2のような) を描いてみると事態が明確になる。 (4) 各瞬間の電源電圧は, X, Y, Zの電圧の和に等しい。 (5) コイルは電流を流し続けようとするので・・・。 LECTURE コイルと電源の内部抵抗は無視でき コンデンサーのはじめの電荷は0とする。 図3 「X, Y, Zはそれぞれ何か。 また、それらの抵抗値 R, 電気容量 .C. 自己インダクタンスLの値はいくらか。 A 図1の回路の平均の消費電力はいくらか。 Zにかかる電圧が0となるのはいつか。図2の時刻 t の範囲で 答えよ。 図 1, 2 で時刻t=1×10-2 [g]のときの電源電圧はいくらか。ま した時刻 t = 4×10 [s]のときはいくらか。 (5) 図3で,Sを閉じ十分時間がたった後にSを開く。 その直後のX (1) 図2より電圧に対して電流の位相は遅れているから,Xはコイル。 また、図2より交流の周期はT=4×10-2 [s] なので, ω= 2π/T と Vo = wL・Io より VoT L = 2710 100 × 4 × 10-2 2×3.14×2 = 0.32 (H) 図3の回路で Y がコンデンサーとしてみよう (図 a)。 Sを閉じた直後はコンデンサーは導線と同じで, 一方,コイルは電流を通さないから流れる電流I は I = E 20 X 2002 ++ E 図 a となる (Eは電源の起電力)。 そして,十 分時間がたつとコンデンサーは電流を通さなくなり, コイルが導線と同 E じになる。すると,やはり 20 で発生するジュール熱を求めよ。 Level (1)~(4)★ (5) ★★ の電圧 (bに対するa の電位) を求めよ。 また, Sを開いた後, 回路 でIと同じ電流が流れることになる。 これ は事実に合わない。したがって,Yは抵抗(図b)。 Sを閉じた直後電流はR側を通るので X 20Ω E = (R+20) × 2 ...... ① Y R 十分時間がたつと、電流は導線となっているコイ ル側を通り Rはショートされるから E 図 b

1番左の写真の問題ではコイルには抵抗があるとしているのですが、右側の写真の問題ではコイルに抵抗がないとみなして計算していました。コイルに抵抗があるかないかは、問題によって違うという認識でよろしいのでしょうか？(真ん中の写真は1番左の写真の(1)の解答になっています)

42 電磁誘導 図1のように, 絶縁被覆した銅線を一様に巻いた長さ21のソレフィ ドコイルがある。両端AとCとの間に直流電圧 V を加えたら電流I。 が流れ,コイルの中心P点に強さの磁場が生じた。コイル以外の 導線の抵抗は無視する。 I 次の場合,電源から流れる電流はLの何倍になるか。 また,P点 の磁場の強さはH。 の何倍になるか。 (1)電圧 V の電源の正の端子をBに接続し、 負の端子をAとCに 接続する。 b (2) B点を中心としてこのコイルを2倍の長さ(41) になるまで一様 に引き伸ばして固定し, 両端AとCとの間に電圧Voを加える。 XX コイルを元の長さ(21) に戻し, 電圧 V の電源の正の端子をA に接続し、負の端子をBとCに接続する。

高校物理の電気の問題です この問題がわからないのでわかる方教えていただけるとありがたいです！

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 a iL r L r 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 すべて同じで抵抗値をr, 電池の起電力をVとする。た 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。 ほようにされ (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 (北海道大) やく端子 bにつないだ。

物理です。 右ねじの法則を自分でやってみても紙面の表から裏の向きになりません😭😭 教えて欲しいです😭

気 リード 基本例題 56 平行電流が及ぼしあう力 →270,273 解説動画 図のように, AB, A'B' の2本の平行においた導線に I, I' 電流を流す。 ただし, 2本の導線の間の距離を, 真空の透磁 率をμ とする。 また, I, I' は,図の向きに流れているとする。 電流Iが、導線 A'B' の位置につくる磁場の磁束密度の大き B B' A' I' さBと向きを求めよ。 A'B' 上の長さの部分にはたらく力Fの大きさと向きを求めよ。 ( 266 初め 針の 磁場の関係式 「B=μH」 より B=Hol 指針 磁束密度と磁場の式 「B=μH」,電流が磁場から受ける力の式「F=IBL」を用いる。 解答 (1) 直線電流がつくる磁場の式 I 2лr TH= 一」と,磁束密度Bと (2) 電流が磁場から受ける力の式 「F=IBL」 より -1= 2лr F='HoIII'l 26 2πr 2πr 10.2m 右ねじの法則より, 磁場の向きは, 紙面の 表から裏の向き。 フレミングの左手の法則より,力Fは図 の下から上の向き。 裏 I

(1)で、電源のした仕事のところがわからなくて、W＝qVで、Eﾎﾞﾙﾄ持ち上げたからVのところはEが入るのはわかるんですけど、なんでqにはいるのはQ1だけなんですかー？？Q2は考えないのはなんででしょうか。

問5-6 右ページの図のような回路があるにはじめ、どのコンデンサーにも電荷が加えら れていない。このとき、 0 (1) スイッチをaにつないでから十分に時間が経過した。 この間に回路で発生し たジュール熱はいくらか。 Q (2) その後,スイッチをbにつなぎ替えて十分に時間が経過した。この間に回路 で発生したジュール熱はいくらか。 電源のした仕事=静電エネルギーの変化+発生したジュール熱 の関係を使って計算していきましょう。 <解きかた (1) はじめ, どのコンデンサーにも電荷が蓄えられていないので静電エネル ギーは0ですね。 コンデンサー C, とコンデンサーC2の電圧をV1,2と すると 電圧1周0ルールより E = V1 + V2 ...... ① 蓄えられる電気量は Q1 = CV1 ......② Q22CV2 独立部分の電気量の総和は不変なので ② ③より 0+0=-CV + 2CV2 0=-V1 +2V2 ...... ④ ①+④ より E=3V2 DRIC V₁=E. V₂ =E 静電エネルギーはそれぞれ U₁ = CV²= CE² U₁ = 1.2CV²=1+CE² 電源はQ=CV の電気量をEだけ持ち上げたので、 電源のした仕事は 2 QE = C.²+E+E=²²CE² とすると よって、回路で発生したジュール熱をとすると 2 -CE2= CE² = 2 CE² + CE² + J₁ 9 ゆえに = CE2 ...

5の解説に〜を引いている部分についてよくわからないので，教えて欲しいです｡

43 電磁誘導 43 電磁誘導 137 図1のように、絶縁被覆した銅線を一様に巻いた長さ21のソレノイ ドコイルがある。 両端AとCとの間に直流電圧Vを加えたら電流) が流れ,コイルの中心P点に強さ H の磁場が生じた。 コイル以外の 導線の抵抗は無視する。 Ⅰ 次の場合,電源から流れる電流はIの何倍になるか。 また, P点 の磁場の強さはHの何倍になるか。 (1) 電圧 V の電源の正の端子をBに接続し, 負の端子をAとCに 接続する。 (2) B点を中心としてこのコイルを2倍の長さ(41)になるまで一様 に引き伸ばして固定し,両端AとCとの間に電圧 Vo を加える。 (3) コイルを元の長さ(27)に戻し,電圧Vの電源の正の端子をA に接続し,負の端子をBとCに接続する。 磁場の強さけ。 I 図2のように,固定したコイルの左端と中央とに,それぞれ銅の リングR1, R2 がつるされている。 スイッチSを閉じたとき, (4)電流が定常的になるまでの間に,R1 と R2 には電流が流れるか。 流れるとすれば,その向きはコイルに流れる電流と同じ向きか, 逆向きか。 (5)Sを閉じた直後, R1 と R2 は動きだすかどうか。 動きだすとすれ ば,その向きは左右どちら向きか。 ただし, R1, R2 間の相互作用 は無視してよい。 R₁ R. T A Vo S C B 図 1 evel (1),(2)(3)★★ (4)(5)★ 図2 (東京大)

4番の解説の意味がいまいちよくわからなくて、V=Edを用いるというのはわかるんですけど，Δrについてよくわからないので教えて欲しいです｡ （私の考え） Δrをゼロに近くしたとしても，円盤の中心から端までの距離差はaでないか？

134 電磁気 42 電磁誘導 半径 ②の円板と細い回転軸は共に 導体でできていて,これを一定の角 速度で回転させる。回転軸と円板 の縁に導線を接触させ,スイッチS を通して抵抗をつなぐ。 円板には一 様な磁束密度Bの磁場 (磁界) が垂 直上向きにかかっている。 Sは初め 開かれ、回路の抵抗値をRとする。 R B (1) 円板と共に回転する自由電子はローレンツ力を受ける。電子はど ちら向きに移動しようとするか。 (2)円板の中心と縁には正負どちらの電荷が現れるか。 また, それに よって生じる電場 (電界) の向きはどうなるか。 (3) ローレンツ力による電子の移動は,発生した電場から受ける静電 気力とつり合うまで続く。 電場の強さEを, 中心からの距離rの関 数として表せ。 また, 横軸にrを縦軸にEをとってグラフに描け。 (4) 円板の中心と縁の間の電位差V を求めよ。 (5)Sを閉じたとき回路に流れる電流Iはいくらか。 また, 円板を回 転させている外力の仕事率Pはいくらか。 (防衛大+名古屋大) Level (1) ★★ (2) ★ Base ローレンツカ (3)~(5)★ BA 荷電粒子が磁場中で動 Point & Hint くと力を受ける。 磁場中を動く導体棒に生じる 誘導起電力 V= vBl の導出 (エッセンス (下) p102) と同類 の問題。誘導起電力が生じる原 因は自由電子に働くローレンツ 力にある 9 BA V q f f = quB ひとの向きが直角 でない場合は、どちら かの垂直成分を用いる。 子はひと豆がつくる 平面に垂直となる。