物理
高校生
【電磁誘導】電池の向気がこっちになる理由がまじで意味がわかりません
界を斜めに横切る導体標
「お肉のように、直上向きの磁束密度の磁
導体でできた2本のレールが間隔だ
て置かれている。 レールは水平面に対して
人だけ願いている。レールの端に起電力
電池と可変抵抗器を接続し、レール上に質
の導体棒PQを置いたところ、導体棒は
水平を保ったままレールに沿って上昇し、速さv[m/s) の等速度運動になった。 重
加速度の大きさをg[m/s*] とする。 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) 導体棒に発生する誘導起電力の大きさは何Vか。 B. 1, 0, 0 を用いて表せ。
このときの可変抵抗器の抵抗値、また、可変抵抗器で発生する単位時間あたり
ジュール熱、それぞれB、Em, v, g, を用いて表せ。
これ
これ、ネルギー保存
(電池の仕事)
(ジュール
ギーの増士)
が成り立つ。
El-Q+mgr sin
位置エネル
平行レール
磁界を垂直に横切る速度 (1)
成分は seese [ms だから 誘導
起電力の大きさ 〔V〕は、
V=nos0) Bl=vBl cos 0 [V]
(2誘導起電力の向きはレンツの法
より、上向きの磁束を増やす (2)
きとなるので､上から見て反時計
回りになる。 誘導起電力を電池と
考えると、右図のような回路とみ
なせる。ここで､回路を流れる電
流の強さをI[A] 可変抵抗器の抵
抗値をR[Ω]とすると､ オームの
法則より、
I=
E-vBl cos 0
R
-(A)·······
斜面に平行な方向の力のつり合いより、
mg sin - IBI cos 8=0
これに①を代入すると､
mg tan
R=
BI (E-UBI cos 6 )
mg tan
求めるジュール熱 Q[J] は, Q = RItより、
E-Bl cos
Q=Rx
x1 =
-(0)
395 396
PR
(E-Bl cost)
BL
可変抵抗器
B
0
水平面
Ke
vcos O
mg
・R
(E-vBl cos 0)|
I
IBI
P
28
の入
配布し
h
→IBO
AMA
+D
lat
DUNY
中尾孝
FOR
ひ
Ko
なんで
KOKUYO LOOSE-LEAF-S836BT 6 mm
d
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