電磁誘導の範囲についてです。電磁誘導で電流がゼロになることがあると思うのですが、自己誘導はそのようなことは起きないのでしょうか。

リード D 第20章 電磁誘導 169 ? 288. 自己誘導 図のような, 自己インダクタンス 0.10Hのコイル, 25Ωの抵抗, 電圧 10Vの電源, スイッチSからなる回路がある。 ●(1) Sを閉じた直後に, 回路に流れる電流 I は何Aか。 (2)Sを閉じてから十分に時間が経過したとき, 回路に流れる電流 I は何 Aか ●(3) (2)のとき, コイルに蓄えられるエネルギーUは何Jか。 S 0.10H |10V 25Ω 293

コイルのリアクタンス(抵抗)が意味不明です。 どうして発生するんですか？ そもそもコイルの自己誘導は電流に比例するわけですが、電流はカイロの抵抗に反比例しますよね。 抵抗がない回路の電流はV=RIから無限になってしまって 無限な電流を相殺する逆起電力？？？ みたい... 続きを読む

VO I

高校物理過渡現象の問題です。 (6)の考え方は一通り理解できたつもりなのですが、二つのコンデンサが等電位になっているのに、電流が流れ続けるのが少し引っかかりました。図cを見る限り、電位差がなくなった後、コンデンサ3に電流が流れ込みいっぱいになったら今度はコンデンサ2に電流が... 続きを読む

法則ⅡIより / Vo+VL-0=0 よって VL=-12/Vo *B コイルに加わる電圧の大きさは 1/2vo AIL Vo (5) VL-24 だから12/2014/1 4t よって 12 4t 2L また、自己誘導が電流の流れを妨げるから、 電流は 0 AIL (6) コンデンサー C3 に流れこむ電流Icの変化は, 電気振動で示されるから, ス イッチ S2 を閉じた時刻を t=0, 電流の最大値を IM として, 図cのように表 される。 直列回路より電流は共通であるから, C3 に流れこむ電流が最大の とき, コイルに流れる電流も最大となる。 電流が最大のときは電流変化が 0 よりコイルの電位差が0であるから ※C, C2, C3 の電圧は等しく、その電圧 をVとすると, 電気量の保存より 12/23CV +0=CV+CV よってV=1/2vo ゆえに,C』に蓄えられている電気量Q3は Q321/Cro エネルギー保存より 1 c. (v.)² +0=1 c · (v.)³×2+LIM² LIN²=12/2CV32 よってIw=1/12/0 C 4 L L 12/12/10 =1/12/0 +CV. C₂ 1/12 Cro 図 d Ic IM O m VL 図 b ◆B コイルの左側が高電 位となる。 12/12/0 o(E C30 +CV C2 -CV 0 C3 *C V₁=-Lt AIL 4t fi 図 c AIL -= 0 だから Vi=0 L IM 図e C3 +CV V: -CV 物理重要問題集 151

コイルの誘導起電力についてですが、自己誘導で生じる起電力は上図のように、電池Vと同じ電位降下を起こす「抵抗」のような扱いをしていて回路内には電流が流れていますが、(だからキルヒホッフの法則より、 V=L(di/dt)と表しているのだと思います。)相互誘導のとき、二次コイルに... 続きを読む

V P P 電流 磁場 m 巻数 N1 コイル 1 イ数 巻数 N2 コイル 2 (2) コイルの磁気エネルギー 10 で、 コンデンサーの静電エネルギーU=12cm=12/02 に投入した仕事を計算することで説明したね。 導くときに、コンデンサーを電気量が0CからQ [C] まで充電するの が投入する仕事を計算することで、コイルの磁気エネルギーの公式を 同じようにコイルの電流を0AからⅠ [A] まで増やすときに, 電源 導いてみよう。 まず、図13の回路で特殊な電 源によって, 自己インダクタンス Lのコイルに、 図14のように時刻 とともに増大する電流を強制的 に流していこう。 このとき, コイルに発生してい る誘導起電力Vは, POONTO (p.244) の式より, V = L di dt 図14のグラフの傾き I [A]増加 T〔s] で 1 =Lx3 ...1 1 2 X TXI ...(2) [ 図14の 三角形 の底辺 [ 電源 V 高さ i増加させる 図13 i 増加 T の式を これは、図13より, 電源の電 0 圧Vと等しいね。 図14 一方、このt=0からt=T〔s] ま での間に、電源が 「持ち上げた」 電気量をQとするよ。 この電気量Q は図14の.i-tグラフの下の面積と等しいので、 Q=(図14のi-tグラフの下の面積) イヤ! 電流 (1秒あたりに通過する電気量) I 傾き itグラフの 下の面積は 通過電気量Q → 時刻 第19章 コイルの性質 251

誘導電流の正負はどのように決定するのでしょうか。 分かる方お願いします🙏

ここがポイント 287 コイルの自己誘導は, コイルに流れる電流が変化するときのみ起こ なければ, コイルを貫く磁束は変化しないので、電流値の大小にかかわ である。また,この起電力は電流変化を妨げる向きにはたらく逆起電 解答 コイルの自己誘導による起電力「V=-L41」より 時刻 0~1s: V=-0.01x V(V) 0.1 0 -0.1 2 1~2s: V=0V 2~4s: V=-0.01x-10-10=0.1V 2 4~5s: V=0V 5~6s:V=-0.01×0-(-10) 0.1V 答えは図 3 10-0 1 図 a =-0.1V 5 6 t[s]

電磁気学の問題になります。 (2)について分からないので教えて下さい。

無限に長い直線状の導線と一辺の長さaの正方形コイルが, 図のような配置でxy面内におか れている. 導線には定常電流 Ⅰ が -y 方向に流れており, コイルは x 方向に一定速度で運 動している. 導線とコイルの距離をr, コイルの抵抗をR, コイルは1回巻きとして, 以下の各 問に答えよ.ただし, コイルの自己誘導は無視できるものとする。 また、導線とコイルは真空中に あり,真空の透磁率はAとする. 導線とコイルの太さは無視してよい。 y コイル a a r+a (1) 電流 Ⅰ が作る磁場のxy平面の任意の点(x=0を除く)における大きさと向きを求めよ. (2) コイルに発生する起電力を求めよ.

−Vでキルヒホッフの式を立てるのは、コンデンサーの左側極板が+電荷が集まっているからでの認識でOKですか？

図] JI E 実戦 基礎問 ib 抵抗 コンデンサー, コイルの直流に対する振るまいを 調べるため、 図のような回路をつくった。 コンデンサーC の電気容量をC, コイルLのインダクタンスをL, 抵抗は S, すべて同じで抵抗値を 電池の起電力を Vとする。 た だし, コイル, 電池および導線の抵抗は無視できるものと 93 コンデンサー、 コイルを含む直流回路 する。 次の (1) または(2) の操作における電流 ic またはえの時間変化のグラフ を,横軸を時刻として図示せよ。ただし、図の矢印の向きを電流の正の向 きとする。なお,各操作のはじめでは、スイッチ Si, S2 は端子a, b のいず れにもつながれておらず,S,または S2をはじめて端子につないだ時刻を 0 十分に時間が経過した後、別の端子に切り替えた時刻をなとする。 (1) スイッチ S2 を開いたまま, スイッチ S, を端子aにつなぎ,次に,すば やく端子につないだ。ただし、はじめコンデンサーは電荷を蓄えていな いものとする。 LOQUE (2) スイッチ S を開いたまま, スイッチ S2 を端子aにつなぎ,次に,すば やく端子 bにつないだ。 (北大) ●コイルを含む直流回路 コイルでは,電流が変化すると,電 流の変化を妨げる向きに自己誘導起電力が発生するから, 直前の電流が流れる スイッチ切替直後 時間が十分に経過 誘導起電力0および電流変化 0 着眼点 コイルの電流電圧は, コイルの性質とキルヒホッフの法則を用い て求められる。 発展 時刻t (0≦t<) における, (1) のコンデンサーのスイッチ S側の 極板電荷をg, 回路を流れる電流をic とし, また, (2) のコイルを流れる電 流をとすると, キルヒホッフの第2法則より、 DAS v-2=ric. V-L=1 精講 =riv 4g ここで, c=- であるから, 2式はそれぞれ次式のようになる。 4t 204 REX ₂49=V-19. LA = V-ri 4t dan 10 これらはいずれも空気抵抗を受ける物体の運動方程式 (→参照 p.22) に対応する。 4v m At = mg-kv (1) スイッチ S, を子aにつなく直前のコンデンサーの電圧は0だ から、直後の電圧も p. 174) 流れる電流をもっと 0である(→参照 すると、キルヒホッフの第2法則より、 よって [ V+0=rio 鳩 -v=ristri この後、時間が十分に経過す ると,コンデンサーに流れ込 む電流は0となる。よって この後, 時間が十分に経過すると, コンデンサーに流れ込む電流は0となり、コンディ ンサーの電圧はVとなる。 はVである。 流れる電流をとすると, キルヒホッフの第2法則より、 次に, スイッチ S, を端子 bにつなぐと, つないだ直後におけるコンデンサーの電圧 V (加速度 よって、 (1) 後 時間が十分に経過すると, コイルの起電力が0となるか ら,コイルの電流は0 となる。 よって, コイルの電流の時間 変化は図2となる。 ic 上の図1 VI 24b\ at) 0 電流の時間変化のグラフは図V- となる。 (2) スイッチ Sz を端子 a につなぐ直前のコイルの電流は0だから､ 直後の電流は0で 2図1 流をとすると,キルヒホッフの第2法則より ある。 この後、時間が十分に経過するとコイルの起電力が0となるから、流れる電 V+0=riz よって、 i₂= 次に,スイッチ S2 を端子bにつないだ直後に流れる電流は, i = である。この İL V1 T 0 Ve t₁ V 図2 なんで? 「」 (2)図2 V 0 -2V 側に対する S2 の電位 t -t MIO 第4章 電気と磁気 13. 交流, 電気振動 205

この問題のbで、コイルが自己誘導によりスイッチを入れた直後にVの起電力を持ち、電池の電流と打ち消しあってコイルの部分には電流が流れないって言うのは分かるんですが、なぜ子いると打ち消しあってる分の電流の分岐を考えずに計算して良いのですか？

抵抗 78 * (a), (b), (c) の場合につ いて, スイッチを入れた 直後および十分に時間が たった後, 電池を流れる 電流を求めよ。 VI (a) R V (b) R₂₁ R2 V (c) R₁ R2

助けてください〜。 この問題答えが6番なのですが、解説を読んでもよく分からなくて、、 導体棒の抵抗Rは考えなくて良いのですか？ また、導体棒の抵抗は普通に抵抗が他にあると考えて扱って良いのでしょうか？ 困ってます。。

III 図のように、磁束密度の大きさがBの一様磁場が鉛直上向きに存在する空間において, 点0 を中心とする半径aの円形導線を水平に設置する。 点0円形導線は抵抗値の電気抵抗を介 して導線で接続されており, スイッチSを閉じれば電気抵抗は自己インダクタンスLのコイル と並列に接続できるようになっている。 はじめスイッチSは開いており, コイルについては, スイッチS側の端子を点C, 円形導線側の端子を点Dとする。 いま, 長さaの導体棒を点0と 円形導線に接するように置き, 電気的絶縁を保ちながら導体棒に外力を加えて点を中心に一 定の角速度で回転させる。 導体棒は細く質量は無視でき, 電気抵抗はRである。 円形導線と その他の導線, コイルの電気抵抗は無視できるものとし、 導体棒は円形導線の上を摩擦なく回転 するものとする。 次の各問いについて, それぞれの解答群の中から最も適切なものを一つ選び、 解答欄の数字にマー クしなさい。 円形導線 コイル L C S D スイッチ 導体棒 電気抵抗 ア P

自己誘導について「V=-L(ΔI)/(Δt)」という式がありますが、電流と時間の変化か写真のグラフで表されるとき、(ΔI)/(Δt)はt=0における接線の傾きから 0.6/(0.4×10^-2)と表されているのですが、 このグラフの実線部分を見ると、t=0〜10で、I=+0... 続きを読む

[A] ↑ 0.6 0.3 0 24 6 8 1012 -2 × 10 [s]