物理
高校生
解決済み
(2)でV=vBlの式に代入した時、lのところにrが入るのはどうしてですか??
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|301 交流の発生 磁束密度B[T] の一様な磁場中に,図1
のような1回巻きの長方形のコイルを置き、磁場に垂直な
軸のまわりに回転させる。
だ
コイルは,図2のように磁場に垂直な点線の位置 (時刻
t = 0s) から角速度 [rad/s] で回転を始め、時刻 t [s]で
実線の位置にある。
(1)bc 部分に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。
(2)ab 部分に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。
(3) コイル全体で発生する誘導起電力の大きさを求めよ。
a
wt
a
d
図 1
d
302 抵抗と交流 V Vosin wt の交流電圧に
P
図 2
C
B
B
(1) OV
解答
400 V
(2)
lw Br sin wt
2
lw
2
(2) コイル ab 部分は等速円運動しているが,その速
さは である。
考え方
2E
解説
1巻きのコイルを貫く磁束が変化すると考えて誘導起電力を考えたのが‘基本例題
58である。 ここでは,コイルのab, cd 部分が磁束を横切るので,そこに誘導起
電力が発生すると考えて解答する。
(1) コイルの bc, da 部分は磁束を横切らないのでこ
の部分には誘導起電力は発生しない。よって,OV
[V]
(3) lw Br sin wt [V]
a,b
wt →B
A OLO (S)
d,c
磁束を横切る速度の成分は、 sin wt になるの
lw
wt
2
→B
で, ab 部分に発生する誘導起電力は, FOI 0.18.4001 = 9.8x02 x b
lw
lw Br sin wt
V= -sin wt・B・r=
2
2
[V] [A00
200
lw
lw
sinwt
2
2
(3)(1),(2)と同様に考えて,コイルのbc, da 部分に
は誘導起電力は発生せず, ab, cd部分にはそれぞ
lw Br sin wt
れ右図の向きに
2
→
V = vBl
b
C
の誘導起電力が発生
T.IS
するので, コイル全体では lw Br sin wt 〔V〕 である。 (2)
NRS
a
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