Question

契約

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