Question

みみ

電磁誘導の問題です。何故(1)でR1の抵抗値が０になるのかわからないです。

(4) このジュー
3 (5) 磁束密度Bの向きが鉛直下向きのとき, (1)~(4)の結果
293. 自己誘導 図のような自己インダクタンスLの
コイル, 抵抗値 R1, R2 の2つの抵抗 R1, R2, 電圧 V の電源,
スイッチSからなる回路がある。 電流は図の矢印の向きを正,
GP 間の電圧はP側が高電位のときを正とする。
L
R1
正
P
IG
R₂
S
Vo

リード D
(1) S
Sを閉じて十分に時間が経過したとき, コイルに流れる電流 I を求めよ。
(2) その後, Sを開いた。その直後, 抵抗 R に流れる電流 I と PG間の電圧 V を求めよ。
●(3)Sを開いた後で, 抵抗 R で消費されるエネルギーの総量Qを求めよ。
[広島大改〕 288

図ここがポイント
293円
抵抗だけの回路では,スイッチを開くと、回路を流れる電流は瞬時に0になるが,回路にコイルがあ
ると,コイルには電流の変化を妨げる向きに誘導起電力が発生するため、スイッチを開いた直後には,
同じ向きに流れ続け, この誘導電流が抵抗 R に流れこむ。
解答
(1) このとき, 抵抗 R1 はコイル (抵抗値0)によっ
て短絡され,電流 I はすべてコイルに流れ, R1
には流れない。
回路は図1の回路と同等になり、電流は正の
向きに流れるので
Vo
R2
Io=-
(2)Sを開いた直後には, コイルには,
は,(1)の
電流 I の減少を妨げる向き
(P→コイル→Gの向き) の誘導起電力が
発生するので, 抵抗 R1 には、この電流 I
がG→Pの向き (負の向き)に流れこむ(図
2)。
SNO
がポイント
L
Q=
| Io
=
図 1
P
R2
R2
40RV
R₁
Q12/2113-12/21(1/26)-1/12
R2 2R₂²
S
_Vo
Vo
R2
図2↑元々の電流を保とうと
努力する。
よって I=-=-
抵抗 R1 に対して, 電流 I は G→R1→Pの向きに流れるので, GはPよ
り高電位(P側が低電位) となる。 よって, PG間の電圧は負でオームの
法則より V=-Rilo=-
R₁ Vo
R2
(3) コイルに蓄えられていた磁場のエネルギー U(1/22) が抵抗 R 」 で
ジュール熱に変換される。
LV.2
S
第20章 電磁誘導 163
Vo
Sを開くと､電流 I がつ
くっていた磁束が減少するの
で,それを打ち消す向きに誘
導起電力が生じ, I と同じ向
きに誘導電流が流れる。
R」 に加わる電圧 V (P側が
高電位の場合を正), 流れる
電流 Ⅰ (P→Gの向きを正) の
時間変化を表すグラフは,次
のようになる。
VA
(開)
R₁ Vot
-
MHGR₂
20
-Io+C
時間
時
大門のように回転させても誘導起電力を

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

abc

R1の抵抗値は0にはならないです。
スイッチを閉じて十分に時間が経過すると、コイルの抵抗値は0とみなすことができ、電流は全てコイルに流れるようになるのでR1は取り外しても良いということです。