問5 Kさんは、電流と磁界について調べるために,次のような実験を行った。これについて,あとの各問
いに答えなさい。
〔実験 1]
① 銅線を巻いてつくったコイル, U字形磁石, 電源装置, 抵抗器を使って図1のような装置を
つくった。
②図1の装置にある向きの電流を流したところ, コイルがの向きに動いた。
(
木の棒
コイル
スタンド
観察する向き
U字形磁石
コイルが動いた向き
図 1
抵抗器
電源装置
〔実験2] 磁界の中で電流にはたらく力を利用したものの1つの例と
して, モーターがあることがわかった。 そこで, モーターについて
調べるため, 小さなコイルと整流子, U字形磁石を使って図2のよ
うな装置をつくり, コイルに a→bの向きに電流が流れるようにし
たところ, コイルが回転しはじめた。
〔実験3] 図3のように、抵抗の大きさが4Ωの抵抗器,
モーター, 電流計を直列につなぎ, 電源装置を操作して
モーターと抵抗器に電圧を加えて, モーターに5秒間電
流を流して 1.50kgのおもりを120cm引き上げた。このと
き電源の電圧は 9.00V で, 電流計は1.50A を示していた。
なお,このとき100gの物体にはたらく重力は1.0N であ
るとし,糸の質量は考えないものとする。 また, 糸は伸
び縮みせず, 滑車と糸の間の摩擦は考えないものとする。
滑車一
おもり
スイッチ
コイル
120cm
5
rath
図2
電流計
U字形磁石
モーター
図3
ブラシ
整流子
電源装置
抵抗器 (4Ω)