【 問題 】
次の文章を読み, 以下の問に答えよ.
コイル, 永久磁石, 整流子からなる直流モーターに電流 7 を流すと, 磁場中に置かれた
コイルに力が働き 回転軸まわりに一定方向のカカのモーメント を発生させることができ
る. 回転の角度による力のモーメントの変動や内部の機構での摩擦を無視すると, と7
の間には比例関係
= ( 人は定数 ) ⑪
が成り立つ. 一方, 磁場中でコイルが回転することで誘導起電力 が生じる. その大きさ
は回転の角速度 o に比例して, 20
石=大の ( 大は定数 ) ②
と表され, その向きは回転方向に依存する. モーターでは, 互は電源の電圧研 を打ち消す
向きとなるため, モーターと電源の回路は, 図 1 のように表される. ただし Aaはモーター
内部の電気抵抗を表す.
問1 ⑲⑩ wwwgEgをな な 遇
凍らの:
0おつ スートが を の, 記, s, Aaを用いて表せ.
問2 図2のように, =のモーターのを 質量の無視できる半径 / の定車に接続
し, 清車に質量 7のおもり を吊るす. おもりを吊るしている糸は十分に長く, その
質量は無視できるものとする. また, 重力加速度の大きさは 9 9
や所舞所は無視する.
止状態にあるとき, Ao
ル / 9を用いて表せ. また,