抵抗 R
O
スイッチS
に比べて増加するか、するがす
(i) コイル2の長さを軸方向に押し縮めた後に、 同じ実験をした。
(i) 鉄心を引き抜いた後に、同じ実験をした。
132. 〈コイルを含む直流回路>
〔19 大阪府大 改
からの距離 (m)
うう。 導体棒中
■における電場
反時計回りに,
電力が生じる。
印b の向
■に電流が流れ
図1の矢印
はたらくと考え
である。
[15 同志社大 〕
次の文章のアコに当てはまる数式または数値を
答えよ。 また、サに当てはまる語句を答えよ。
h
c
L
b
Ix
d
f
R
図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
L. 2つの抵抗の抵抗値は図のようにr, Rとする。 電池
と直列につながれた抵抗値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。
a
+r
ch
S
E
スイッチSを閉じた後のある時刻にコイル, 抵抗値Rの抵抗を図の矢印の向きに流れる電
流をそれぞれ 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ア
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=イの関係が成りたつ。 一方,このときコイルを流れる電流が
微小時間 4t の間に 4 だけ変化したとすると, 経路 abcegha についてキルヒホッフの法則
を適用すればE= ウ の関係が得られる。
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を閉じたとき、その
直後に回路に流れる電流は, L=エ=オとなる。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 を用いてカと表される。
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、ムキ
であり,このときコイルにはクだけのエネルギーが蓄えられることになる。
to D