物理の問題です！ 教えてください🙇🏻‍♀️

以下の問題では, VZ = 1.41 として, 有効数字3桁で答えること。 1. 下図1の RL交流回路において, 抵抗 R = 100 Q. 自己インダクタンス L= 100 mH とす る。また,交流起電力の実効値 V。= 200 V, 角周波数 w = 1000 rad/s とする. (a)回路のインピーダンス Z を求めよ。 (b)電流の実効値 I。を求めよ。 (c) 各回路素子での電圧降下の実効値 VR, V を求めよ. 2. 下図2の RC 交流回路において, 抵抗 R = 100 2, 電気容量 C= 10.0 μF とする.また,交 流起電力の実効値 V。 = 200 V, 角周波数 w = 1000 rad/s とする. (a) 回路のインピーダンス Z を求めよ。 (b) 電流の実効値 I。 を求めよ. (C) 各回路素子での電圧降下の実効値 V8, VS を求めよ.

どなたか教えて下さい😭 全部じゃなくてもほんとに大丈夫です

[問題 2] 時刻。からt,の間に質点(質量m)に働く力Fを時間の関数F(t)とする。 質点に力積を与える ことによって質点の運動量の変化が生じることを、運動方程式から導け。 [問題 3] 質量mの球を自由落下(初速度ゼロ)させたとき、空気抵抗が速さいに比例(比例定数k> 0) するとする。終端速度v。は微分方程式を解かずに運動方程式から直接得られることを100 文字内 の文章で説明せよ。また、比例定数nが球の断面積に比例するとき、終端速度v。が球の半径aに比 例することを示せ。ここで、重力加速度をgとする。 [問題 4] 直線上を運動する質点(質量m)に平衡点からの変位xに比例した復元力が働いていた。つぎ の間に答えよ。 (1)変位xの一般解はx = Asin(wot + 8)で単振動することを運動方程式から導け。ここで、復元力 の比例定数をk(> 0)、固有角振動数w。をwo = Jk/mとする。また、A、8は未知定数である。 (2)この単振動する質点に強制力,sin(wt) ( w + w。)を加えたときの強制振動を求めよ。 (3) この単振動する質点に強制力Fosin(wot)を加えたとき、共振することを示せ。 [問題 5] 直線上を運動する質点(質量m)に平衡点からの変位xに比例した復元力および速度に比例す る抵抗力が働くが働いていた。ここで、復元力の比例定数をk(> 0)、抵抗力の比例定数をn(> 0)と する。つぎの問に答えよ。 (1)質点に抵抗が働くときの周期は抵抗が無いときの周期より長くなることを、200文字内の文章で 説明せよ。 (2)強制力の大きさF(t) = Fosin(wt)を加えたとき、復元力の比例定数kと抵抗力の比例定数nの大き さによって、振幅の角周波数依存性が決まる。振幅の角周波数依存性を定性的に200 文字内の文 章で説明せよ。

3番が0でないのは何故ですか？

図のように、 電圧Vの電池。 自己インダクタ ンスLのコイ ル,静電容量C のコンデンサと スイッチ S.. S。 が接続された回路を考える。コイルに流れる電流1は矢 印の向きを正とする。最初の状態ではスイッチ S, S,は 開いており、回路に電流は流れておらず, コンデンサに 電荷はない。スイッチ S, を閉じて十分時間が経過した後。 コンデンサに蓄えられた電気量は Q= 静電エネルギーは Uo=|2 ★★* S」 S。 (1) CV +Q C L LC C (5)V I。 0 であり、 -ム である。次に、S, を開 AI いて S。を閉じた。直後のコイルの電流Iの変化率は 1★★★ At 3★ である。以降の振動電流の角周波数は o= 最大電流は Io=|5*★★ 4★★★ S。を閉じてからの 電流Iの時間変化グラフは6★★★ となる。(青山学院大) 解き方 岸き方 万針 S,を閉じれば電流と電気量は角周波数 a の単振動をする VLC こつ 第 (時刻tの三角関数となる)。電流変化率は回路方程式で, 最大電流は 回路のエネルギー保存則で解決する。 17 部 立式 回路方程式:L AI_Q At C こ代 エネルギー保存則: -LP = 2C 2 CVe 計算 S,を閉じた直後はQ=Q=CVのままだからOより=ーである。 のにおいてIが最大のときQ=0なので1ム=V/L' フは S,を閉じた直後t=0でI=0から正の傾きう U。 を得る。I-tグラ とき で始まり、三 AI 角関数を描 電磁気学Q 電磁誘導 JF 9

（3）についてです 答えは1.0×10^2なんですが解き方が分からないので教えてください🙇🏻‍♀️

右図のように, 抵抗値 アニ40 Q の抵抗, 自己インダクタンスアニー0.20 Hのコイル, 電気容量 C=200 /F のコンデンサーを直列につなぎ, 両端に角周波数ム =250 rad/s の交流電源を接続する。電源の内部の 抵抗は無視できるものとする。このとき, 抵抗に加わる電圧の実効値 。 は 性80 V であった。 の三250 rad/s (1) 回路を流れる電流の実効値 コイルに加わる電圧の実効値 。 コンデンサーに加わる :0 COPAUESZ 電圧の実効値 (。をそれぞれ求めよ。 UE 0 (2) この回路での消費電力の平均値どを求めよ。 + Ve (3) 電源電圧の実効値 を求めよ。 一 Me We + We = 700 1 40 +$9 p=40o ご200ZF =0.20 H ズーーーーシ IR。テ80 V -外% 6

なぜ同じ100Vになるのかわかりません。 教えてください。

2 0 は 」 均等に変動するので cos2o7=0 。 … アニテAs 抵抗と 0.2H のコイル, 50zF のコンデン サーをつないだ回路に角周波数oニ400 rad/s の交流が流れている。 電流計, 電圧計 は2A, 80Vを示している。 抵抗の値はい くらか。また, 次の区間での電圧を求めよ。 () bc岡 (2) cd聞 (3) ad間 bd間 =太 より =共-史oo 遇だから電流7ー2A は以下どの部分に も共通 (9 名 7ニー400x0.2x2ニ80x2=160 V 電流, 電 値は実効 7 としてはいけない。明間の電圧なら。 部2 ヵ 実効値は最大値につながる量だ。 3 つ( い。だから足すわけにいかないんた も成立しない。

(1)の問題なんですけど、コイルって電圧に対してπ/2 遅いんですよね…？ -ω1L I1cosω1t じゃないんですか…？ 基礎中の基礎なのにわからなくて…解説も解説らしいものがないので困ってます。宜しくお願い致します。

RA 9 んoO)の婚導 電気容量 C(FJのコンデンサで 自己インダクタンス 7 抵六人 スインチSW を四Vー のように角周波数 ei(rad/s]の交流 避 ルル 2 コ 1 2人 上にない2が3半全SYをしにつないだ場合と に 電流7がともに同じ振幅の電流 /(Oにおいて回路を流れ 記 計らにっピ/ このとき交流電源の電圧しは me 2 ものとする。9(rad) は交流電源の電圧と回路を 0 am(err + の (V)と表される 流れる電流の位相差である< この回路について以下の問いに答えよ。必要であれ ば三角関数の公式 4 smの2+gcosのニソ4二ぢ"sim(9十8) ぢ を用いても良い。ただし. tan9ニコー とする。 | ST を/につないだ時、 時刻r(Jにおいて拓抗R にかかる電圧 。(V) およ 。 びコイルルにかかる電圧LV)を, orのうち必要なものを用い て w (のSWWをZにつないだ時交流電源の電圧の反,(VJおよびranゅを. 7 のうち必要なものを用いて答えよ。 由 いいだ時9 坊-(rad)であった。自己インダクタンスr([H) ち必要なものを用いて答えよ。 6ニオ(rd)であった. 電気容量C(FJを.

この式はどういうことを言いたいんでしょうか？

⑶です ここの部分の理解が薄くて… 電源の電圧と電流の位相って変わらないと思ったんですけど… なぜか教えてください！🙏🙏

os R. 2 、コイアンサー C を列に反続し.電圧の交代が20Y の交 | 1 人たところ。容交代2.0Aの介流が入れた。 この場合のルのリアク タンスを 200.。 Cのリアクタンスを 15 とする。 (1) 上とCの電圧の実効値 LVJ、 rv)を求めょ。 奴) 電圧のベクトル図より。 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ 9(rad) と 抵 挑にかかる電圧の実効値 rs.(V]を求めよ。 (3) 電源の電圧 〔VJが時刻7(s]を用いて=20/2sin100 xr と表きれるとき, 電 流7【A〕を式で表せ。 次流の角周波数を(rad/s). 衣 っ 実効値を 7[A]。 しの自己インダ クタンスを/【H,C の電気容量を C〔F)

このように式変形するのはなぜですか？

100Qーcos200z)(W). グラフは解説を参照 (3) 1 押抗に交流電圧を加えたときにおいても, 各朋間で, オー 『/, 電力の式 =ニア7 の関係は成り立つ。 (⑪) 的挑に流れる電流7 は, オームの法則から, 了 8 詳っ ー CO sin100zf =ソ2 sin100z/(AJ | 電力は, アー と表されるので, 10072 sini00zzx/2 sim100ヶニ200 sin2100z/ 1 200xテcos200zの=100ロー。 200zの〔WJ 7ニー tn =テーcos 2のの関係と用いた) ラフを描くため, 交流の周期を求める。 交流電圧 の式の= 導部分 100z は, 位相 o/ に相当する (の は角周波数) 。 7 なので, 100z 7ー0.02s 言1 2Sin29 から, sin: 期分は 0.045 である。これから, 求めるケラ 図のようになる。 0 のグラフにおいて, ア=100W から上の斜線部分の面積. 積は等しいので, 電力のの平均は100W である。 是力ア は。 実効仁 7。を用いて, シシデンサーの平均消費電力は, ともに0 となる YS 20xnew

(ヘ)の解説に 「位相がπ/4遅れている」って書いてあるんですが、π/2じゃないんですか？

コイルに流れる コイル 電流の正の向き (自己インダクタンスル【H)) グー 交流電源 (最大電圧 中〔V), 角周渋数 o (rad/s〕, 周期 7 (s)) 図4 次にこのコイルを図4 に示すように最大電圧 愉〔[VJ, 角周波数 6 〔rad/s), 局 期 7 (s] の交流電源に接続し, コイルに流れる電流を観測する. コイルに流れる 電流 7 〔A〕 は, 図4 の矢印の向きを正とし, その向きの電流を流そうとする電源 電圧を正とする.図4の点aに対する点bの電位を-【V〕 とする. 交流電源は, 時間変化する電圧を発生きせる装置であり, コイルを流れる電流も時則変化し,。そ の結果コイルには自己診導起電力が欧生することになる. 交流電源の電圧 〔V) と時間 #〔s〕】の関係が図5、つまり, アニsine# であったとき, コイルに流れる電流と時間の関係を表すグラフはどれか. もっと も適切なものを,図6 中の①~ー⑥の中から一つ選択し, 番号で答えよ。 ただし, コイルの抵抗値は無根できるものとする.