Physics
มัธยมปลาย
この問題の3番の磁場の求め方についてよくわからないので，教えてほしいです
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図1のように、絶縁被覆した銅線を一様に巻いた長さ21のソレノイ
ドコイルがある。 両端AとCとの間に直流電圧 V を加えたら電流)
が流れ、コイルの中心P点に強さ H の磁場が生じた。 コイル以外の
I
次の場合,電源から流れる電流はLの何倍になるか。 また, P点
の磁場の強さはHの何倍になるか。
(1) 電圧V の電源の正の端子をBに接続し, 負の端子をAとCに
接続する。
(2) B点を中心としてこのコイルを2倍の長さ(4) になるまで一様
に引き伸ばして固定し,両端AとCとの間に電圧 V を加える。
(3) コイルを元の長さ(21) に戻し、電圧Vの電源の正の端子をA
に接続し、負の端子をBとCに接続する。
磁場の強
(3) BC間には電圧がかからないから電流は
図C
R
流れない。 AB間の抵抗値は
で, Voがか
R/2
2
A
B
かるから,流れる電流は2I となる。
2倍
C
21
コイルABの内部の磁場は,単位長さあ
たりの巻数は図a と同じで,電流が 21 だ
電流 0
から2H となっている。 もし, BC間にも
Vo
2Iの電流を同じ向きに流すと,P
点はコイルの内部の点となり,磁
場は2H となる。 求めたい左半分
AB による磁場をHp とすると,
対称性より右半分 BC が点P に
つくる磁場もHp となるはず。 そ
こで Hp + Hp = 2Ho
A
B B
P
C
P
HP
21
21%
Vo
Vo
右は仮想図。 2つを合体する
3.
と、Pは内部の点になる。
∴. Hp = Ho よって 1倍
結局,コイルの軸上で端の位置の磁場は内部の半分となっている。
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