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工学
電磁気がわかりません。問1.2を教えてください
工学
大学生・専門学校生・社会人
3年弱前
りんりん
電磁気がわかりません。問1.2を教えてください
20:57 6月21日(月) ll LTE 54% ロ 2 問題3 電磁気学に関する次の文章(A.B)を読み,下の問い(問1~5)に答え よ。ただし,真空の誘電率をめ, 真空の透磁率をμoとする。文章 A と文章 B は,互い に独立した現象を扱っているものとする。 図 3-1 のように,真空中において原点 0を中心とした半径 aの球の内部に,電 荷密度pで一様に電荷が分布している。その周囲は誘電体で覆われ,原点0 からの距 離rがaSrSbの範囲における誘電率はa となっている。さらに外側にあたるr>b の範囲は真空である。 A 間1 原点0から距離rの位置における電界の大きさを,r>bの場合,a<r<b の場合,r<aの場合に分けて,ガウスの法則から求めよ。 問2 原点0から距離rの位置における電位を,r>bの場合,aSrSbの場合, r<aの場合に分けて求めよ。ただし,電位の基準点は無限遠とする。 図 3-2 のように,紙面内に正方形のコイル ABCD および無限に長い直線導線が ある。導線には定常電流 Iが矢印の向きに流れており,コイルの一辺の長さは hであ る。導線を固定した状態で,コイルの辺 AD を導線に対して常に平行に保ちながら, コイル全体を速さ vで導線から遠ざけた。ただし,コイルは変形しないものとし,遠 ざかる方向は紙面内で導線に対して垂直右向きであるとする。コイルの自己誘導は無 視できるものとする。 B アンペールの法則の内容を述べよ。さらに,この法則を用いて,紙面内で導 問3 線から距離xの点に生じる磁束密度の大きさを求めよ。 問4 コイルの辺 AD が導線から距離dにあるとき,辺 AD に発生する誘導起電力 の大きさと向きを求めよ。 問5 コイルの辺 ADが導線から距離dにあるとき,コイル全体に発生する誘導起 電力の大きさと向きを求めよ。 h A B b V I4 a 電荷密度 p D C コイル 誘電体 図 3-1 導線 図 3-2
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