電車の回生ブレーキは、 減速するときにモーターを発電機として
388 動くコイルに発生する誘導起電力 右図のように。 長い直
線状の導線にI[A]の電流が流れている。 1辺の長さが[m]の正
方形コイルを導線と同じ平面内に置き、矢印の向きにv[m/s]の
速さで動かす。 コイルの辺PSが導線 A から [m]の位置を通過
する瞬間,コイルに流れる電流を求めよ。ただし,コイルの抵抗
R〕 真空の透磁率を仰4 [N/A2] とし, コイルの自己インダ
センサー 130 133~
クタンスは無視する。
389] 誘導起電力 右図のように, 鉛直上向きに磁束密度
B[T] の磁界がある。 長さ [m] の金属棒 OP が 点Oを中心
として水平面内を角速度ω 〔rad/s]で回転している。 OP の誘
導起電力の大きさはいくらか。 また, 点0と点Pのどちらの
電位が高いか。
センサー 134
M
IN PAD
b
A
S!
kr→
JAB
解 390 モーターの原理 右図で, コの字型の回路が水
平面内に置かれていて、 磁束密度B[T]の一様な磁界
が鉛直上向きにかかっている。 Eは起電力 E〔V〕 の電
池 M 質量 [kg]のおもりである。 摩擦はないも
のとし 回路を流れる電流のつくる磁界は無視できる
ものとする。 コの字型の導線の間隔を[m], 重力加
速度の大きさを g〔m/s ] とする。 導体ab には R[Ω]かり!!
〕
の電気抵抗があるものとし、質量は無視する。
AB
a
凸
TES
E
(1) スイッチ Sを入れたところ,Mは上向きに静かに動き出した。 スイッチを入れた
直後の,回路を流れる電流 I [A] とおもりの加速度α〔m/s'] を求めよ。
(2) おもりの速さが一定になったとき, 回路を流れる電流 電池の消費電力 おもりの
速さ,1sあたりに導体 ab で発生する熱量とおもりを持ち上げる仕事率を求めよ。
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