Question

rr

(9)はどうして赤ペンのような式になるんですか？？
私の考え方のどこが間違えてるのか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

II 次の文章の空欄にあてはまる数式, 数値または語句を, それぞれ記述解答用紙の所
定の場所に記入しなさい。 ただし, (1)~(10)の解答欄には数式または数値を, (11)の解答
欄には語句を記入しなさい。 (33点)
図1に示すように抵抗とコイルをつないだ回路で, スイッチSを閉じたり開いた
りしたときに回路に流れる電流を考えよう。 電池の起電力をE, コイルの自己インダ
クタンスをL, 2つの抵抗の抵抗値は図1のように r, R とする。 電池と直列につな
がれた抵抗値rの抵抗は電池の内部抵抗と考えてもよい。 また, 導線およびコイルの
電気抵抗は無視できるものとする。
b
a
d
E
図 1
h
In
R
g
ERO
h
S
スイッチSを閉じた後のある時刻にコイル, 抵抗値 R の抵抗を図1の矢印の向き
に流れる電流をそれぞれ I, I と書くことにする。このとき, 抵抗値の抵抗を流れ
る電流は (1) となる。 経路 abdfgha についてキルヒホッフの法則を適用すれ
ば、電池の起電力と回路に流れる電流の間にはE= (2) の関係が成り立つ。
一方、このときコイルを流れる電流が微小時間 4tの間にだけ変化したとすると,
-10-
LI+(r+B)I

ot
tnCITIZ
経路 abcegha についてキルヒホッフの法則を適用すればE=
(3)
の関係が得
られる。
E
HR
=RIL·
スイッチSが開いていて回路に電流が流れていない状態でスイッチSを閉じたと
(5) となる。 した
がって,スイッチSを閉じた直後にコイルに生じる誘導起電力の大きさはE,r, R
を用いて (6) と表される。一方、スイッチを閉じてから十分に時間が経過した
後にコイルに流れる電流は, L = (7) であり,このときコイルには (8)
E
き、その直後に回路に流れる電流は,= (4) 11, 12 =
だけのエネルギーが蓄えられることになる。
LE2
2re
次に,スイッチSを開く。 このとき、 経路 cefdc についてキルヒホッフの法則を適
用すれば,コイルを流れる電流と微小時間⊿t の間の島の変化の間に
(9) の関係が成り立つ。 スイッチSを開く前にコイルには (7) の電流が流れて
いたので、スイッチを開いた直後に抵抗値Rの抵抗の両端の間に生じる電位差は
(10) となる。 したがって, rに比べてRが十分に大きい場合には,抵抗値尺
の抵抗の両端の間に電池の起電力よりはるかに大きな電位差を生むことができる。 ス
イッチを開いてから十分に時間が経過した後は回路に流れる電流は0になるが,それ
までの間に、コイルに蓄えられていたエネルギー (8) は抵抗値Rの抵抗で発生する
(11) として使われることとなる。
ジュール熱
+RI=0
-11-

RI
I
efer
流す