最後の式の変形の仕方を教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

2 コイルのリアクタンス イルに交流電圧 V[V] を加え て交流電流I[A] を流した。 時 刻を[s]として次の問いに答えよ。 L[H]は 自己インダクタンス, 円周率をπとする。 コ コイル 例題 V=1.8sin150元t, L=0.24H (a) コイルのリアクタンスX,[Q] および電流の最 大値 1,[A] を求めよ。 (b) 電流IIA]を式で表せ。 解交流電圧の角周波数 の [rad/s]は, ω=150xrad/s (a) XL= oL=D150元×0.24=D36 2 V%=1.8V より Io= Vo_ 1.8 5.0×10-2 -A %D XL 36元 17 イルの場合,Iの位相は よりも 遅れ 2 る。よって π 5.0×10-2 I=Iosin(150元t- 2. Cos150元t Tπ ド

誘導電流は~の向きに流れ、という所がよくわかりません。教えて頂きたいです。

基本例題 88 コイルに生じる誘導起電力 第26章 電磁誘秀導 233 食本例題 88 ノコイルに生じる誘導起電力 図1のように,巻数50回で断面積が 1al、1| ト427 002mの円形コイルがある。コイルを貫 く磁束密度を変化させると,コイルに起電 B{[Wb/m°) 0.4 0.2 50 巻き 力が生じる。時刻 t=0秒から 10秒の間 0 810 t[s] の、磁東密度の変化 (図1の向きを正とす る)が図2で表されるとき,t=0秒から 10 -0.2 -0.4 a 図1 図2 物 秒の間の,点aを基準としたコイルの起電力(bの電位)Vの変化をグラフで示せ。 指針 ファラデーの電磁誘導の法則「V=-N4 -4の 」と 4p=AB·S を用いる。 At 誘導起電力の向き:レンツの法則,右ねじの法則を利用。a, b間に抵抗Rを接続した場合 に,誘導電流の向きが 6→R→』であれば,aに対してbの電位は正,反対の場合は負。 解答 t=0~1s, 4~6s:4B=0 より V=0V V[V]} t=1~4s:|VI =|-50x0.4-0.1x0.02|=0.1V -50× -×0.02|=0.1V 0.1 t[s) 十 誘導電流はb-→R→aの向きに流れ,bの電位は正。 ×0.02=0.2V 2 4 68 10 (-0.4)-0.4 10-6 t=6~10s:|v|=|-50× -0.2 誘導電流はaーR→bの向きに流れ,bの電位は負。 上の結果より,グラフは右の図のようになる。 rーーーナマ

⑴です。半径がrというのはどうやってわかるのでしょうか。

**420,421 指針 磁場に垂直に入射した荷電粒子は, 磁場から運動方向に垂直なローレンツカ子を受け, こ の力を向心力として等速円運動をする。磁場の向きは,正電荷の運動の向きを電流の向き 基本例題 87ローレンツカ 真空中で図の正方形abcd の内部を磁場が紙面に対して垂直 に貫いている。いま, 質量 m [kg), 電気量 e[C] の陽子が, a からr[m) 離れた図の位置からad に垂直,かつ磁場に垂直に 選さ[m/s) で入射し, aとbとの間から ab に対して垂直に 磁場の外へ飛び出した。 磁場は abcd の内部のみにあり,一様 (1)この磁場の向きと磁束密度の大きさを求めよ。 (2)陽子が磁場内に入射してから磁場の外に飛び出すまでの時間を求めよ。 ヒA として,フレミングの左手の法則で考える。 解答(1) ad に垂直に入射した陽子が, ab に 垂直に磁場を抜け出たことから, 陽 子は点aを中心とする半径r[m] の円軌道を運動し,ローレンツ力は 軌道の中心点aを向いていたことが わかる。フレミングの左手の法則よ り,磁場の向きは紙面の表から裏の 向きである。磁束密度をB[T] とす ると,等速円運動の運動方程式より v? m- -=evB mu よって B= er (2) 磁場内の円弧は円の4 分の1だから,飛び出 d すまでの時間をt[s] とすると 2元r vt= 4 よって t=- 2v Tr

⑵のaなんですが、なぜVa＝R1I1ではなくVa＝R3R1なのでしょうか。

ト>400,401 基本例題 82 ホイートストンブリッジ 図のように抵抗を組み合わせたブリッジ回路がある。抵抗値 R, Re, Raはそれぞれ2kΩ, 4kR, 4kΩ である。 Gは検流計, Sはスイッチ, Rxは可変抵抗器の抵抗値である。電池の起電 力は3Vで,内部抵抗は無視する。 (1) Sを閉じたとき,Gの針が振れないように Rxを調節した。 この抵抗値 Rx (kSR] を求めよ。 (2) Sを開いたままにしたとき, 次の(a), (b)の値を求めよ。 (a) Rx の値を2KΩとしたときの点Bに対する点Aの電位 V[V] (b)可変抵抗器の抵抗が断線したときの点Bに対する点Aの電位 V' [V] A R」 S Rs C R2 B 3V

酢酸と水酸化ナトリウムを混ぜれば、 25mL酢酸が残り水酸化ナトリウムがほぼ完全に電離していると分かるのですが、なぜそれによってCH3COOHとCH3COOが同じということになるのですか？

●慶鷹義塾大·改 次の文中の(A)に適切な式, (B)に語句, ①~③に数(有効数字2桁)を入れよ。 また 。 はあとの語群から最も適切なものを選んで記号で答えよ。 酢酸を水に溶かすと, 電離したイオンと電離していない分子との間に,次式のような 平衡が成り立つ。 299 電離定数 logio2=0.30 Ht CH。COOH= CHgCOO + H*… (i) 式(i)の平衡定数K。は酢酸の電離定数とよばれ, Ka=W[ と表される。 濃度0.20molLの酢酸水溶液がある。 式(i)の平衡における酢酸の濃度を0.20mol/L とみなすと, (この水溶液のpHは ただし,酢酸の電離定数は2.00×10-5mol/L とする。 0.20 mol/L の酢酸水溶液 50.0mL に 0.20 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加え ていく。このとき, 式(i)の平衡は® であり, また酢酸の電離度は® である 液を25.0mL 加えた際の混合溶液の計は® ウム水溶液を50.0mL加え酢酸がちょうど中和されたときの溶液の PHは④ 向きに移動する。この水酸化ナトリウム水在 と算出される。また, 水酸化ナトリ た だし, 中和の過程で混合溶液中の酢酸イオンの物質量は, 加えられた水酸化ナトリウ の物質量にほぼ等しいとみなせるものとする。 [のの語群](a) 7より小さい (b) 7に等しい (c) 7より大きい

②です、①で求めたxを用いて計算していますが、 求めるのは酢酸の電離度で、xはCH3COOとHのイオン濃度なのになぜxが使えるのですか？

( 慶鷹義塾大 à の |299 電離定数 次の文中の(A)に適切な式, (B)に語句, ①~③に数(有効数字2桁)を入れよ。 また の はあとの語群から最も適切なものを選んで記号で答えよ。 酢酸を水に溶かすと, 電離したイオンと電離していない分子との間に, 次式のような logio2=0.30 平衡が成り立つ。 Tom CH COOH = CH3CO0 + H*..… (i) 式(i)の平衡定数 K。は酢酸の電離定数とよばれ, K。=(A と表される。 濃度0.20 molLの酢酸水溶液がある。式(i)の平衡における酢酸の濃度を0.20mol/L とみなすと, (この水溶液のpH| ただし, 酢酸の電離定数は2.00×10-5mol/L とする。 0.20 mol/L の酢酸水溶液 50.0mL に 0.20mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加え ていく。このとき, 式(i)の平衡はB 液を25.0mL 加えた際の混合溶液の は® 」 ウム水溶液を50.0㎡L加え酢酸がちょうど中和されたときの溶液の pH はI だし, 中和の過程で混合溶液中の酢詐酸イオンの物質量は, 加えられた水酸化ナトリウム の物質量にほぼ等しいとみなせるものとする。 さ の であり, また酢酸の電離度は② である。 向きに移動する。この水酸化ナトリウム水溶 と算出される。 また, 水酸化ナトリ た [のの語群](a) 7より小さい (b) 7に等しい (c) 7より大きい

赤線部①②式より、の所はどう変形したら良いのでしょうか。

基本例題 36 円錐振り子 149,156,157 長さ1の糸の上端を固定し,下端に質量mのおもりをつ るし,水平面内で等速円運動させる。糸が鉛直線となす角 を0とし,重力加速度の大きさをgとする。 (1)おもりとともに回転する観測者から見ると, おもりは どのような運動に見えるか。 (2) 円運動の周期Tを求めよ。 指針(1)重力と糸が引く力と遠心力がつりあっている。 解答(1)おもりは静止しているように見える。 (2) 円運動の半径は r=lsin0である。 おもりとともに回転する観測者から見ると,重力 mg, 糸が引く力 S, 遠心力「F=mrw?」の3力がつりあっ ている。よって,力のつりあいの式は 水平方向:Ssin0-mlsin0·w。=0 鉛直方向:Scos 0-mg=0 S Scos mrG Ssin0 (r=lsin0) |mg 0, 2式より mg S= COs 0 g Icos0 参考地上に静止している観測者の立 m0、場で考えると等速円運動の運動 方程式は mro。=Ssin0 となる。 のミ lcos 0 周期の式「T=」より T=2π, の g 基本例題37 外吉面hのmT の

⑷です。 「整理して」の所の整理の仕方がわかりません。 途中過程の式を教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

352.2つの点電荷による電場● 2点A, Bの間隔は2r +4g [m]で, Aには +4q[C] の正電荷,Bには -q[C] の負電荷 を置く。Mは線分 ABの中点である。クーロンの法則の比例定数をk[N-m?/C°]とす る。 (1)点A上の電荷による点Mの電場 E。 を求めよ。 (2) 点B上の電荷による点Mの電場 E を求めよ。 2r A M B (3) A, B上の2つの電荷による点Mの電場Eを求めよ。 (4)電場が0となる点の位置を求めよ。 例題70

下線部の計算なのですが、途中過程教えて頂きたいです。

第25章●電流と磁場 223 住本例題 84 直線電流がつくる磁場 水平面内で自由に回転できる小磁針の上1.0cmの所に, 水平に南北方向に導線 を張って電流を流したところ, 磁針は 30°回転して止まった。 このとき流した電流 I[A]を求めよ。 ただし,地磁気の水平成分は 25A/mとする。 ト>412 地磁気の磁場の水平成分H。[A/m]と直線電流のつくる磁 場互(A/m] の合成磁場の方向に磁針は振れる。 解習 電流の向きを右図のように仮定する。 6 北 物 H 30° 直線電流がつくる磁場の式「H=. 2元rより 西 東 H= 2×3.14×(1.0×10-) 一方,右図より 1 H=Hotan 30°=25×- 73 |×(2×3.14×(1.0×10-)}=0.91A 3 1 両式より I=(25×-)

⑸の計算がよく分からないのですが、途中過程を細かく教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

右の図は,起電力E, 内部抵抗rの直流電源に, 可変抵抗器(抵抗値Rは自由に変 396,397,398,390 基本例題 81 電池から供給される電力 EA えられる)をつないだ回路を示している。 (1)可変抵抗器を流れる電流Iを求めよ。 (2) 可変抵抗器に加わる電圧Vを求めよ。 (3)全回路で消費される電力 P。 を E, r, Rで表せ。 (4) 可変抵抗器で消費される電力 P、を E, r, Rで表せ。 (5) P, の最大値を求めよ。また, そのときのRを求めよ。 (6) Po-Pは何を意味するか, 15字以内で説明せよ。 RS 念 解営 E Y 指針 キルヒホッフの法則I E=RI+rl, 電圧降下 V=RI, 電力 P=IV=I°R などの式を用いる。 解答(1)キルヒホッフの法則Iより P=1°R とき,Pは最大と なり,最大値は E E=RI+rI I'r E よって I=- R+r 4r E (2) オームの法則「V=RI」より R -E R+r' Po=IE 別解(4)の式をRに関する2次方程式に V=RI= 変形して PR°+(2P.r-E")R+P.f=0 Rは実数であるから, 判別式Dは D=(2P.r-E°)-4P,×P.r =E'(E°-4P.r)20 D= (3) 電力の式「P=IV」より E? Po= IE=- R+r (4) 電力の式「P=I°R」より 3 2 E P=l'R= R R+r, ゆえに P.s P,の最大値 E E 4r' 4r マー() EJR \? R+r E? 2 のとき(4)より R=r (6) E=RI+rI より IE=I°R+I'r よって Po=P,+I'r すなわち Po-P、=I'r Po-Piは 内部抵抗rで消費される電力。 E (5)(4)より P== Rtr! E? 三 (VR+r/NR)(/R-r/\R) +4r r よって,VR=,すなわち, R=rの VR