Question

りんご

(3)についてで、私は写真のようにエネルギー保存則を使って外力の大きさを求めようとしたのですが、写真の式だと外力が0になってしまいました。どこが間違っているのか教えて欲しいです。

36 電磁誘導
←1→←1-
図のような長方形の回路が
ある。 各辺の長さは1で,各
辺の抵抗はすべてRであり,
af間には容量 Cのコンデン
サーが接続されている。 平行
直線L, L′ではさまれた幅
の斜線で示された領域には,
C
b
C
d
OB
LL´
紙面に垂直に裏から表に向かう一様な磁束密度Bの磁場 (磁界) があ
る。回路の辺cd を L と平行に保ちながら,右向きに一定の速さで
移動させる。 辺cdがLと一致した時刻を t = 0 とし, 誘導電流によ
る磁場はBに比べて無視できるとする。
II
I≤t<ivの間で,回路を流れる電流が一定になったとき,
辺be を流れる電流の向きと強さを求めよ。
メンデンサーのa側の極板の電荷を求めよ。
3 回路全体での消費電力を求めよ。 また, 回路に加えている外力
の大きさと向きを求めよ。
<t < 21/v の間で, 回路を流れる電流が一定になったとき,
you
コンデンサーに蓄えられているエネルギーを求めよ。 また,
路に加えている外力の大きさと向きを求めよ。
(名城大

b
C
"Bl
5 4R
uBl.
e
d
電池のする外力の問
15間の仕事
メカの15問 ジュール熱
の仕事
(use)² + F-u = AR (use)
4R
4
4R

(3)消費電力PはP= (4R) I2
(vBl)2
= 4R
B
外力
辺 cdには電磁力 FB = IBL が左向きに働く。 等速度運
FB
F
動だから力のつり合いが成りたち, 外力 F は右向きで
IY
vB212
d
F=F=IBl=
4R
別解 エネルギー保存則より, 外力の仕事率 (1s間にする仕事) は消費電
力に等しいはずなので, Fv=Pより求めてもよい。

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

ものぐさ

外力の仕事＝誘導起電力のする仕事＝ジュール熱
であって
力学的なエネルギーから電気的エネルギーを経て熱にエネルギーが変換されていってるのであって
力学的エネルギーと電気的エネルギーをあわせて熱に変換してるわけじゃない

質問者さんが思い浮かべるような、導体棒じゃ無いよくある電池は化学的エネルギーを電気的エネルギーに変換している
回路のエネルギー考える時にその電池でどうやってエネルギーが出来ているかとか考えたりその反応のエネルギー量を供給されたエネルギーとして足したりしないですよね

りんご

なるほど！理解しました！分かりやすい回答ありがとうございました！！