Question

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⑴の（イ）の区間って、φは0ではないんですか？💦

129.〈長方形コイルに生じる誘導起電力〉
図1のように、平らな紙面上の x=0mから
x=3l[m] の領域に、紙面に垂直で表から裏に
向かう磁場がある。 磁場の磁束密度は,x=0m
から x=21〔m〕 の領域ではB[T], x=2l[m]
から x=31〔m〕 の領域では3B [T] である。
導線でつくられた長方形のコイル PQRS を紙
面に置き, x軸の正方向に一定の速さ [m/s]
⑧
R
Q
B
3B
d
V
S
P
0
21
図 1
31 4l x[m]
で動かし,磁場を通過させる。ただし,辺 QRはx軸に平行であり, QR の長さは1[m], PQ
の長さはd〔m〕 コイルの抵抗は R [Ω] とする。 コイルが磁場を通過する過程におけるコイ
ルの位置を,辺PQのx座標によって,次のように(ア)から(エ)の区間に分ける:
(ア)x=0~Z (イ) x=1~21, (ウ) x=21~31, (エ) x=31~41
(1) (ア)から(エ)の全区間において, コイルを貫く磁束 [Wb] の ① [Wb]
グラフを,辺 PQ の x 座標の関数として図2にかけ。 ただし,
紙面の表から裏に向かって貫く磁束を正とする。
(2) (ア)から(エ)のそれぞれの区間において, コイルに流れる電流
を求めよ。 ただし, PQ の向きの電流を正とする。
(3) (ア)から(エ)のそれぞれの区間において, コイルが磁場から受
ける力の大きさと向きを求めよ。 ただし, 力の大きさが ON
のときは,向きを解答しなくてよい。
0121 31 41 x [m]
図2

(1)(ア)x=0~1のとき,図aより、磁束密度Bの領域にあるコイルのx方向の
長さはxである。 よってコイルを貫く磁束(x)は(x)=Bdx 〔Wb]
(イ) x=1~21のとき,コイル全体が磁束密度Bの領域にあるので
(x)=Bdl 〔Wb]
(ウ) x=21~31のとき,図bより, コイルの1辺SPのうち, 長さ x-2lが磁
束密度3Bの領域に,長さ31-xが磁束密度Bの領域にある。 よって
(x)=3Bd(x-21)+Bd(31-x)=2Bdx-3Bdl 〔Wb〕
(エ)x=31~41 のとき,図cより, 磁束密度3Bの領域にあるコイルのx方向

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

きぃ

磁束はもちろんあります。
ですが、磁束が一定ですので、起電力は0となります。

※起電力は磁束が変化するときのφ-tグラフの傾きに相当しますから、一定の時、傾きは0となります。

きぃ

一定の時、傾きは0となり、起電力は0となります。

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わかりやすくありがとうございます！