Physics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
(3)なのですが、なぜrの抵抗が、誘導起電力によって生じた電池より上にあるのですか？
418 導体棒に生じる誘導起電力(電池を含む回路格)磁束
密度B[T]の一様な磁場が紙面表から裏向きにかけてある平
面上に、2本の滑らかなレールを平行に距離/(m]隔てて置
いた。レールどうしは起電力 E[V]の電池をはさんで右図の
ように接続してある。質量 m[kg], 抵抗値ヶ[Q]の導体棒
ABをレールに対して垂直な状態で置き, 静かに手を放す。
(1) 手を放すと導体棒はどちらに動きだすか。図の左か右で答えよ。
(2) 導体棒の速さがっ[m/s]になったとき, 導体棒に生じる誘導起電力の大きさを求
B
8
165
B
めよ。
(3) (2)のとき, 導体棒に流れる電流の大きさを求めよ。
(4) 十分時間が経ったとき,導体棒に流れる電流の大きさを求めよ。
(5)(4)のときの導体棒の速さを求めよ。
322 |5編 電気と磁気
3電池と棒 AB に生じる誘導起電力の2つの起電力がある場合, キルヒホッフの
(4棒ABについて運動方程式をつくることで棒 ABの運動を考える。
oRsin @
[m/s]
L'cos 0
tow
に生じる誘等起電フ刀 (電池を含む回除)
E-uBL
(2) oBL(V]
(4) 0A
E
r
BL
第2法則を用いて流れる電流を求める。
藤 ABについて運動方程式をつくることで棒ABの運動を考える。
B&
年の法則より、電流が磁場から受ける力Fは
。よって, 右に動く。
ーDBIより,
『=BI(V]
ABが右に移動すると回路内の紙面の表から裏
向かう磁束が減少する。磁束の変化を妨げる向き
導起電力が生じるので, AB には右図の向きに
のの誘導起電力が生じている。AB を流れる T
歳の大きさをIとすると,キルヒホッフの第2法
より。
できる
電流
F
0
ふぬケ関
B
&B
E
E-vBL
DBI(V]
E-DBl = rI
よって,I=
B
のときの加速度の大きさをaとすると運動方程
はり。
8B
ma=IBI …O
3の結果を代入して,
IBL
EBI-vB°1°
ma
ミ
r
よって、
EBI-vB°1°
a=
.2
mr
4章 電磁誘導と電磁波| 283
คำตอบ
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