Question

さくらんぼ

物理基礎の電磁誘導です！
解説を見てもわからないので、詳しく教えていただけると嬉しいです！

国変圧器は電圧を大きくできても, エネルギーを大きくすることはできない。
レ ソレノイドがつくる磁界 銅線を円筒状に巻いたコイル(ソレノイド)がつくる磁
界の作用を考えよ。
(1) 図1のように,ソレノイド両端の直近の外側に
棒磁石 A, Bを,ソレノイドの中心軸に沿ってど
ちらもN極が右側になるように配置する。ソレ
ノイドに流れる電流の向きは,切りかえスイッチ
によって変えることができる。スイッチを1の側
に閉じてソレノイドに電流を流すと, 棒磁石 A
にソレノイドに近づく向きの力がはたらいた。こ
のとき,棒磁石 Bにはたらく力の向きは,次の(a), (b)のうちどちらか。また, スイッ
チを2の側に切り替えたときに,棒磁石 Aにはたらく力の向きは, 次の(a), (b)のう
ちどちらか。
(a) ソレノイドに近づく向きの力
(b) ソレノイドから離れる向きの力
(2)発展 図2のように,ソレノイドの両端のすぐ
外に,銅製の閉じたリング A, Bを中心軸がソレ
ノイドの中心軸と一致するように配置する。ス
イッチを閉じてから電流が一定値になるまでに,
リング A, Bにはそれぞれどのような力がはたら
くか。記述(a)~(d)のうちから選べ。
(a) ソレノイドに近づく向きの力
(b) ソレノイドから離れる向きの力
(c) ソレノイドに流れる電流と同じ向きにリングを回転させる力
(d) ソレノイドに流れる電流と逆向きにリングを回転させる力
棒磁石A
棒磁石B
CISN
ISN
スイッチ
図1
リングA
リングB
00
スイッチ
図2
|171 交流 次の文の空欄①
発電所で発電された交流は, 変圧器で昇圧されて送電される。発電所から同じ大きさ
の電力を送るとき, 送電する電圧を10倍にすると, 送電線を流れる電流は 倍に
なる。
だ
に入る適当な数値を求めよ。
解
、結果,送電線の抵抗によって熱として失われる電力は、
倍になる。た
良の抵抗値は変化しないものとする。

170(1) 棒磁石Bにはたらく力の向き: (a),
棒磁石 Aにはたらく力の向き: (b)
170
センサー
センサー
の指針)
るのかを考える。
(2) コイルに電流が流れ電磁石になると, 電磁誘導により, リングにも
電磁石になるように電流が流れる。
(1) 右ねじの法則から, コイルがどのような電磁石になってい
解説(1) スイッチを1の側に閉じた時,棒磁磁石 Aがソレノイドに
近づくのだから, ソレノイドの左側がS極, 右側がN極に
なるような磁界が生じている。したがって, 棒磁石Bには
ソレノイドに近づく向きの力がはたらく。よって, (a)
また,スイッチを2の側に閉じると, 1の時とは電流が逆
になるので,ソレノイドがつくる磁界も逆向きになる。した
がって、棒磁石Aはソレノイドから離れる。よって, (b)
OS(2) スイッチを入れると, リング A, Bともに右向きの磁力線
が増えるので,レンツの法則より, リング A, Bには左向き
の磁力線をつくるような誘導電流が流れる。よって, リング
A, B両方ともにソレノイドから離れる向きの力(b)がはたら
く。
171一般の高圧配
に印加されている1
171
1
1
10
100

物理基礎 電磁誘導 ソレノイド