物理
高校生

これなんですけど、仕事に秒数かけたのが、ジュールじゃないんですか?なぜ、式が同じなのに別々になるのかわかりません

[L][A]が右図] うに正負をとるものとする。 DESCORTLURY 395 磁界を斜めに横切る導体棒 鉛直上向きの磁の 束密度B[T]の磁界中に,右図のように,導体でです (ym) 7 E きた2本のレールが間隔 m〕 だけ隔てて置かれてる いる。 レールは水平面に対してOrad] だけ傾いて ↑B いる。レールの端に起電力 EV] の電池Eと抵抗 値R[Ω]の抵抗Rが右図のようにつながっており、 see -1- Y P&N レール上に質量m[kg]の導体棒PQを静かに置くと、導体棒は水平を保ったままレー 2 ルに沿って上昇していった。重力加速度の大きさを とする。また、R以外の抵 /s'] 抗および摩擦はないものとし、回路を流れる電流がつくる磁界は無視する。 (1) 導体棒 PQ が上昇するための起電力Eの条件を求めよ。 PCの上昇速度は、ある速度に近づいていき, いずれ等速度運動になる。 このとき の速さを求めよ。 (3) PQの運動が等速度運動になったとき,単位時間あたりに回路で発生するジュール 熱は電池が単位時間あたりにする仕事の何倍か 131132
mgR tan O PQが上昇する速さをv[m/s] とすると, V=vBより Blcosとなり、誘導電流の向きは、レンツの法則より、 QPの向きとなる。 このとき, PQ を流れる電流Ⅰ [A] は, P→Qの向きに BU E> e E-vBl cos (A) アニー R 速度運動になるときはPQにはたらく力がつり合っている。 力の斜面に平行な成分) である。 このときのPQを流れる電 ので (PQ が磁界から受ける力の斜面に平行な成分) = (重 をI [A].導体棒の速さをv' 〔m/s] とすると, E-v'Blcose R ["= より, I'Blcos0= mg sin O E-v' Bl cos R 1 mgR -tan0 [m/s] BU Blcos o (3) 単位時間あたりに電池がする仕事 W〔J〕は,(単位時間あ (3) ( たりに回路を流れる電気量)x (電池の起電力) なので, 路を流 E-v'Blcose a を流れ W=EI" = Ex R 単位時間あたりのジュール熱 Q[J] は, (E-v' Bl cos 02 Q=RI2=RX R よって、求める答えは, QR E-v'Blcos o WE R -X 1/1/13x1 REKL ・Blcos0= mg sin O SNO -XE E E — 1 Bl cos 0 == x( E mgR Stan0 [倍〕 EBI x E-E+ E mgR Bl mgR BU tan 0 ・tan O ・Blcos o 14.8
R= R₁ (1+at) R[Q]: C) る電気抵抗 α[/K〕 抵抗率の温度係数 [℃] : 七氏温度 4 電力 単位時間あたりに電源が供給する電気エネルギー (電源の仕事率) 10 113-445 P=VI=RI= P〔W〕: 電力 V〔V〕: 電圧 I [A]: 電流の強さ R[Ω]: 電気抵抗 V2 6 電力量 R 5 ジュール熱 導体に電流を流したときに発生する熱 2 V² Q=PJ=VIt=RIt= Q [J] : ジュール熱 P〔W〕: 電力 t [s〕:時間 R V〔V〕: 電圧 I〔A〕 : 電流の強さ R〔Ω〕:電気抵抗 ・t Q=PtQ[J]: 電力量 P〔W〕: 電力 t〔s〕:時間 ※(日常生活での)電力量の単位

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