下線を引いた部分の導出が出来ません 教えてください。。

17 17 1.4 電位 例題 37- ・電気双極子 短い距離を隔てて置かれた土gの点電荷から十分遠く離れた点の電位と電 界を求めよ。(このような1対の点電荷は電気双極子とよばれ,p=ql (1は-g か ら+q に向かうベクトル)を電気双極子モーメントという。) 12 P -9 O A +q 図 1.12 【ヒント】 極座標 (r, 0)を用いて, 電位を表す. 【解答】 電荷対の中心にとった原点からの距離にある点Pでの電位を求め る。 図のように, 点Pと正負の電荷との距離 1, 12 をとる。 電位は Φ=- q となる. いま、点Pが原点Oから十分に遠く r≫lであるとすると図より n=r- Y 12/21 cos, =r+= ただし, 0 は OP とベクトルのなす角である.したがって, p=ql とおいて = ql cos 0 p cos 0 2. 4 xeo(21² COS²0) 4 πEar 2 となる.つぎに, 式 (1.15) を使って点Pの電界を求めると、そのγ 0成分は 1d psine Er= app cos 0 ar 2013, Eo= r304πeorg 問題。 3.1 一様な電界E の中に置かれた双極子モーメント』の電気双極子について (1)偶力 N が,N=p×E () ギーU が,U=-p・E

どのように示すかが分かりません。

RとRのひずみ(正負逆)が同じ大きさの時、 偏位法と比べて出力 (電圧)が2倍となることを示せ. (提出締め切り 授業日24時) 電源: ゲージR - SR 作用力 ゲージR-SR 電圧:e R+OR R2-RZ (TEEL, R»OR, R₂»OR)

電磁気学の問題になります。 問3以降全く分かりません。教えていただけると助かります。

真空中で円周にそって流れる電流 (円電流) がつくる磁場, および, 円電流と等価な磁気モーメントについて 考える. 一般に,真空中で電流素片Ⅰds が距離 R だけ離れた点につくる磁束密度 dB は dB = Ho Ids x 4π R² で与えられる (ビオサバールの法則) ここで, Mo は真空の透磁率,Iは電流の大きさ, ds は電流の方向に とった微小変位ベクトル, hは電流素片からその点に向かう方向の単位ベクトルである. (1) 下図 (a) に示されるように、座標原点を中心とする π-y平面上の半径aの円周にそって図に示された方 向に電流Iが流れているとき, 点A(0, 0, h) における磁束密度の向きと大きさを求めよ. ただし, ん > 0 とする. (2) 下図(b)に示されるように、座標原点におかれた大きさがpでz軸方向の磁気モーメントが,点A(0, 0, h) に作る磁束密度の向きと大きさを求めよ。 ただし, 磁気モーメントとは正負の磁荷の対が微小な距離だ け離れているものであるが, んはその距離に比べて十分大きいとする. 問 (1) と問 (2) の結果より, 半径aの円電流Iは,十分遠方からみると, 大きさがHoTa²Iの磁気モーメント と等価であると考えられる.このことを利用して,次に, 真空中で円運動する荷電粒子について考える。 ただ し, 古典力学の範囲で考えることとし, この円運動による電磁波の輻射は無視できるとする. (3) 座標の原点に電荷g (> 0) が固定されている。 下図 (c) に示すように、質量がmで-gの電荷を持つ質 点が, g-y平面上で原点の周りを図に示す方向に一定の角速度で円運動している. この円の半径をと する. この質点の円運動を円電流とみなすことにより, 十分遠方からみた等価な磁気モーメントの向き と大きさ on を求めよ。 ただし, 真空の誘電率を e とする. (4) 下図 (d) に示すように、 磁束密度が B (> 0) で軸方向の一様な弱い磁場中で、 問 (3) と同じ問題を考 える ただし, 質点の円運動の半径は問 (3) と同じと仮定する. このときの十分遠方からみた等価磁 気モーメントの大きさを Pen とし, Apo PeB-Poo をBの1次までの近似式として求めよ. 2 •A(0,0,h) Z •A(0,0,h) y Pr (b) C 2 dan dal g 'T

分かる範囲で教えてください。 お願いします！

問題: 1 滑らかな水平面上の弾性衝突) 滑らかな水平面上の1次元運動を考える。 図1のようにæ軸正の向きを定め、質量mの物体Bがば ね定数がkの自然長のばねにつながれæ=0の位置に静止している。 そして質量 3mの物体Aが速 さ 3Vで運動を開始し、 外力による等加速度運動で距離Lだけ進んで速さがVになったときに物体 Bに完全弾性衝突した。 以下の空欄を整数か、 既約分数で埋めよ。 (i) 物体Aが運動を開始してから物体Bに衝突するまでに外力が加えた力積はmV (1)倍で あり、また外力がした仕事はmV2 (2) 倍である (力積や仕事には正負があることに注意)。 (i) 物体Aが運動を開始してから物体Bに衝突するまでの時間は 倍であり、またその (3) 間の加速度は (4) 倍である(加速度にも正負があることに注意)。 (iii) 衝突直後の物体Aの速さはVの (5) 倍であり、 物体B の速さは V の (iv) 衝突後に物体Bをつなぐばねが最も縮んだときの物体Bの位置 はVTV (運動開始時) A ( 衝突直前) A 静止 BMx www.* 0 BM un Mx 0 Figure 1: 滑らかな水平面上における完全弾性衝突。 (6)倍である。 (7) 倍である。

電気双極子がつくる電場の導出過程において、 赤線部分の式変形が分かりません。 ご解説よろしくお願い致します。

9 電荷と静電場 電荷の大きさを4, 負の電荷から正の電荷にいたるベクトルをdとするとき, p=gd をその電気双極子の双極子モーメントという (図 9.26) 電気双極子がどのような電場をつ (9.43) くるかはpによっている。 一酸化炭素COや水H2Oなどの分子は電気的に中性だが,電子による負の電荷の分布の中 心と原子核による正の電荷の中心が少しずれている。このような分子は電気的には電気双 極子とみなすことができる. 電気双極子による電場を,まず電位を求め,それから式 (9.42)によって電場を計算す る,という方法で求めてみよう. 1 V(r)= 4760 (√r-d/2\_\r+d/21) 正負の電荷の中心を原点とし,正の電荷g はd/2に,負の電荷-gはd/2にあるとする. このとき, rにおける無限遠を基準点にする電位は,式 (9.37 ) により 191 図 9.26 電気双極子 1 \r-d/2 = (r²-d.r) + = 1/(1+d+r) となる。第2項はdの符号を変えればよいから, となる.ここで|d|は小さく, |d|<|r|であるとして, dについて1次までの近似でV(r) を 計算する. 式 (9.44) の( )内の第1項では, dについて2次以上の項を無視すれば, |r-d/2|=(r-d/2)・(r-d/2) r²-d.r したがって,式 (A.28) の近似を使って dr \r+d/2₁ ==—= (1-2;r) となる。これを式 (9.44) に代入し, (9.44)

問1～問3です。答えだけでいいので急ぎでお願いします。

- 課題 - 【問1】次の文章について、空欄に当てはまる適切な言葉や数式を答えよ 正の電荷 +2qと負の電荷 -q が、 それぞれ、点Aと点Bに置かれている。 各電荷はq>0だと仮定する。 また、AB間の距離をaとおく。直線 ABを含む 直線上において、これら2つの電場の強さがゼロになる点を求めたい。 まず、座標系を設定する。点 A を原点とし、A→B を正の方向と決める。直線 AB を含む軸をx軸とおい て、原点からの座標位置をxであらわす。 上の座標系において、1C の電荷をx座標上に置くとき、この電荷が受ける力の向きを各電荷の正負から 考える。まず、この電荷をx<0の位置に置くとき、この電荷が受ける力の方向は( ① )であり、この電荷を 0<x<aの位置に置くとき、力の方向は(2 )、x>aの位置に置くとき、力の方向は( ③ )だから、電 場の強さがゼロになる点は( 4)の範囲にある。 次に、電場の強さ(=D大きさ)を具体的に計算する。電場の強さを、クーロンの法則を用いて、 「位置」と「距 離」の違いに注意して計算すると、正電荷 +2q が位置xに作る電場の強さは( ⑤ )で、負電荷 -qが位 置xに作る電場の強さは( 6:)である。ただし、クーロンの法則における比例定数をんとおく。 以上より、電場の強さがゼロになる点は、x=(7)で求められる。 A +2q) -9 → X a *y JA (9a) 【問2】 次の文章について、空欄に当てはまる適切な言葉や数式を答えよ 図の上うに 名:TのEさが

この2問、教えてください！！ 7/25まで！！！

R R。 1.右図に示す4つの抵抗 Ri, R2, R3, R4 からなる回路で、 AからBに電流1 を流した。S のオンオフにかかわら ず電流1が一定になるための条件を 求めよ。 A S 「B R2 R。 (注、S がオンの時の合成抵抗とオフの時の合成抵抗が等しくなることを利用して解く。または、 S の両端 で電位差が所持ないことを利用して解く) 1. 半径 a.b (a<b) の同心の導体球殻 A,B があり、両球 殻に挟まれた空間が、電気伝導率のの電解質溶液で満 たされている。A.Bをそれぞれ正負の電極にして電流 を流した時の電気抵抗を求めよ。 B (注、授業の例題で説明した筒状の導体容器に満たした電解質溶液の電気抵抗を求める問題と、 解決の方針 は同じである。筒状の導体容器の場合は筒に垂直に放射状に電流が流れたが、 同体球殻の場合は、 点電荷 の作る電気力線のように、 中止がから均等にすべての方向に放射状に電流が流れる。 2つの導体球殻の間に 中心の等しい球面 (閉曲面) を考えると、 全電流は球面を貫くので4m()となる (i(r)は電流密度)、 よっ て電場は E(r)-())aから求めることができ、 電極間の電位差を計算すれば電気抵抗を算出できる

エントロピーに関して エントロピーは負にならないけど、 エントロピー変化は負になる時もあるという理解はあってますか？

教えてください お願いします

課題|」x 軸上を運動する物体がある。 時刻 { における位置を x() とし、速度を v() とする 。物体の運動を観察して各時刻の位置・ 速度を記録し、横夫に x。縦軸に y を取ったグラフ を描く。数値は、S| 単位系の適切な単位によって表されている。 (1 ) このグラフが、半径 1 の円とをなったとする。に0 の物体の運動がグラフ上の京 AxV)=(0.1) で表されたとする。その後、束B(xy=(-1.0)。 点C(xy=(0-1)。 点 D(x)=(1.0) はどの順番で記録されるか。 ( ヒント : 未度の正負と位置の関係は ?) (2 ) (1 ) の場合に、x() を求めよ。 ( ヒント : 円の式を v=.… の形に表すことで-x⑪ に関する微分方程式を立てる。 ) ( 3 ) このグラフが、v=1- という放物線の一部になったとする。でに0 に物体はx=0 の位 置にいたとする。時刻 -e<t<e の衝囲運動を考えるとき、グラフは放物線のどの 部分になるか、x の値の範囲を求めよ。

この問題の解き方を教えてください お願いします

課題 x 軸上を運動する物体がある。 時刻 { における位置を x() とし、速度を v() とする 。 物体の運動を観察して各時刻の位置・ 速度を記録し、横軸に x,縦軸に v を取ったグラフ を描く。数値は、SI 単位系の適切な単位によって表されている。 (1) (2) (3) このグラフが、半径 1 の円となったとする。に0 の物体の運動がグラフ上の点 AxW=(0.1) で表されたとする。その後、点B(xy)=(-1.0) 点C(xW=(0-1) 束 D(xW=(1.0) はどの番で記録されるか。 ( ヒント : 速度の正負と位置の関係 ?) ( 1 ) の場合に、x() を求めよ。 ( ヒント : 円の式を v=.… の形に表すことで x(⑪ に関する微分方程式を立てる。 ) このグラフが、v=1 という放物線の一部になったとする。で0 に物体はx=0 の位 置にいたとする。時刻 -e<t<e の符囲運動を考えるとき、グラフは放物線のどの 部分になるか、x の値の範囲を求めよ。