2011年07月27日

電磁誘導の問題

こんばんは〜。

みなさん、夏期講習の復習はうまく進んでいますか?

電磁気特講HGでは、後期に向けて電磁誘導の導入部分を学習しましたね。
でも、もう少しパンチが欲しいという人もいると思います。


ということで、やってみよう!

電磁誘導1.pdf

【追記】
レール間隔の設定がなかったので追記です。
レール間隔はl(スモールエル)としてください。



単振動と電磁誘導の融合問題で頻出問題のひとつです。

端子PQに何もつないでいないときは単なる単振動なので、みんな大丈夫ですよね?

端子PQにコンデンサーをつなぐパターンは非常によくあります。電磁気特講HGの【13】の類題です。【13】ではエネルギーを用いて考察しましたが、この問題では運動方程式からの考察です。こちらの方が少し難しいですね。

そして、端子PQにコイルをつなぐパターンが最後についています。コンデンサーよりもさらに攻略しにくいと思いますが、チャレンジしてみてください。

電磁気特講HGを今後の会期で受講予定の人は受講が終わってからチャレンジするのもよいですね。



今回は解答も一緒にUPしておきます。
略解ですが、答え合わせに使ってください。
でも、まずは何も見ずにチャレンジしてみましょう!




解答
電磁誘導1 解答.pdf
posted by しもっち at 23:20| Comment(23) | TrackBack(0) | 電磁気学
この記事へのコメント
プリントからきましたw
何でURL貼ってんだろう
「出会い厨かな」と思ったら
BLOGで問題の講評をしているとは!
Posted by m9(^Д^)プギャ at 2011年07月30日 00:59
問題解きました!
胴体棒の長さlが抜けてませんか・・
まあどっちにしても(4)以降意味不明だったのでw
放置すると抜けるものですね
Posted by m9(^Д^)プギャ at 2011年07月30日 02:01
何度も連投申し訳ないです
じっくり考え直してみたんですが、
(4)で(3)のQが使える理由がわからないです・・
教えてください!
Posted by m9(^Д^)プギャ at 2011年07月30日 02:16
こんばんは!

私はおととしの夏期講習で先生の電磁気特講を受けました。あのときはお世話になりました。

今は駿台で個別指導のバイトをしているのですが、
昨日大阪南校に行ったとき、先生のことをお見かけして、このブログのことを思い出して、久しぶりに見てみました☆

先生の夏休みの写真、いいですね〜♪


まだまだ講習が続きますが、
体調崩されたりしないよう、がんばってください。



Posted by  OG at 2011年07月30日 23:05
>m9(^Д^)プギャさん

あ、ほんとだ。導体棒の長さの設定が無かったですね。2本のレールの間隔がl(スモールエル)だとして解いてみてください。

(4)で電流を求めますが、電流の大きさは「単位時間に注目する断面を通過する電気量」で定義されますね。なので、電線とコンデンサーのつなぎ目の断面に注目すれば、単位時間に通過した電気量、すなわち、電流の大きさは、単位時間の帯電量の変化に等しくなりますね。
Posted by しもっち at 2011年07月31日 02:19
>OGさん

おお〜!
そうだったんですか!
そんなら是非声かけてくださいよ〜。
月曜と火曜も大阪南校に出講しているので、もし見かけたら是非声かけて^^
OGさんも夏はどこか行きましたか?
Posted by しもっち at 2011年07月31日 02:22
電磁気特講HGの第二問目の質問ですが

一様な密度ρの正電荷の集まりにおける、その電荷の内部の電気力線の様子はどのようになっているのですか?(打ち消しあっているのですか?)

よろしくお願いします
Posted by 大阪南講義生 at 2011年07月31日 18:20
磁場中での単振動と聞いて交流電源?と考えたのですが違ったので残念でした。先生、次は交流を考えたいです!今回は(8)が解けなかったので悔しかったです・・・。
Posted by 交流大好き at 2011年07月31日 22:59
>大阪南講義生

えーー!それ、そのまま講座でやったじゃないですか…。

内側からも出ていますよ。球の中心から放射状に広がる向きです。中心付近から出るものもあれば、表面付近から出るものもあります。その中間あたりから出るものもありますよ。また直接質問に来てくれてもいいですよ。
Posted by しもっち at 2011年07月31日 23:44
>交流大好きさん

いえ、これ、ちゃんと交流になってますよ。
ということで、追加問題です。
コンデンサーとコイル、それぞれの場合に流れている電流を式で表してみましょう。棒をはなした瞬間をt=0としてください。
Posted by しもっち at 2011年07月31日 23:54
>交流大好きさん

いえ、これ、ちゃんと交流になってますよ。
ということで、追加問題です。
コンデンサーとコイル、それぞれの場合に流れている電流を式で表してみましょう。棒をはなした瞬間をt=0としてください。

交流発電機やRLC交流回路などは、詳しくは後期の授業でたっぷりやるのでお楽しみに。
Posted by しもっち at 2011年07月31日 23:56
久しぶりに書き込みしてみました

電磁気と全く関係なくて
しょうもないことかも知れませんが、質問させてください。

復習していて、波動特講のテキストの§2で
文章の1行目に

x軸の正向きに・・・・・・正弦波が伝わっている。

って書いてますけど、図みたら、
あれ、これ正向きに正弦波になってねーよな汗;
と思ったんですけど…
正向きに正弦波だったら波の山がさきに右側にくるはずじゃないかって思ったんですけど、
違うんかな(--;)

教えてください_(._.)_
Posted by 神戸校のSBクラスα at 2011年08月04日 19:59
コンデンサーが怖かったのは過去の話さっ
Posted by 四谷 at 2011年08月04日 23:03
今日のコンデンサー回路の解法に感動しました!明日の比で解く解き方もマスターすべく復習バッチリやってます!!
Posted by 大阪校MA at 2011年08月05日 23:59
問題を解いてみました。
結構悩んでしまいましたが…

コンデンサに詳しくないので現実的な意見ではないかもしれませんが、大電流で充放電出来てエネルギー密度が高く、使用による劣化が少ない電気二重層コンデンサはバッテリーに向いているような気がします。充電時間が短いというのは大きな魅力です(燃料電池もある意味そうですが)。
でも、コンデンサは充放電で電圧が変化するからバッテリーとして使うのは無理なのかな…

沖縄の写真を見ましたがとても奇麗ですね。機織り機の仕組みは理解できませんでしたw
セグウェイって試乗出来るんですね! 高度な姿勢制御技術を活かしてセグウェイやBig Dogなどの面白い機械を作る人の発想力が羨ましいです(^_^;)

https://skydrive.live.com/?cid=e0efa62442aaa480&sc=documents&uc=1&id=E0EFA62442AAA480%21208#cid=E0EFA62442AAA480&id=E0EFA62442AAA480%21278&sc=documents
Posted by くゆと悠 at 2011年08月10日 02:47
4億5千万光年先で銀河が衝突したらしいですよ。力学の最初の授業で銀河が衝突するとお聞きしていたのですが、写真を見るとなかなかそう大ですね。http://sankei.jp.msn.com/science/news/110818/scn11081810560000-n1.htm
Posted by 四谷 at 2011年08月18日 23:06
> 神戸校のSBクラスαさん

おそくなりました。すんません。
正弦波という呼び方は、そのときの見た目がsinでも-sinでもcosでも-cosでも、それ以外に初期位相を含むような形であってもよいので、ある部分をとりだすと「sin」の形をしているものを総じて正弦波とよびます。
昔、僕も同じような疑問を持ったことがあります。
Posted by しもっち at 2011年08月27日 14:52
>四谷さん

だよね!^^
Posted by しもっち at 2011年08月27日 14:52
>大阪校MAさん

マスターできましたか?
うまい使い方をしっていると面白いように解けるでしょ?
Posted by しもっち at 2011年08月27日 14:55
>くゆと悠さん

残念ながら電源方面は詳しくはないのですが、キャパシタはいずれにしても極短期的な充放電器にしかならないのではないかなぁ。考察してくれているように放電に伴って電圧変化が大きく生じるのも電源としては不向きな要因に思います。

沖縄は本当に綺麗なところでした。ああいった楽園がずっと綺麗なまま残るといいなと思います。

セグウェイは思ったよりも実用的な乗り物だと思いました。姿勢制御も非常に秀逸ですぐに慣れて結構意のままに乗れてしまいます。

いろいろと考察してますね〜。すばらしい!
Posted by しもっち at 2011年08月27日 15:07
>四谷さん

そうなんですよ!これ凄いですよね!
まあ、4.5億光年も離れているので実際には4億5000万年も前に起きた出来事なわけですが…
われわれの住んでいる天の川銀河も「宇宙的な時間の尺度」でいえば、近い将来アンドロメダ銀河と衝突するようですね。

最近、星がブラックホールにのみこまれる瞬間や電磁放射のほとんどない星、火星の水の流れなど、天文分野では大きな発見が相次いでいるようですね。
Posted by しもっち at 2011年08月27日 15:11

こんばんは

突然ですいません

冬期講習についつなんですが…
物理ファイナルアタックって具体的にどんな内容でどんな人が受講すべきですか? もしよければ教えて下さい。 よろしくお願いします
Posted by ジダン at 2011年09月10日 01:09
>ジダンさん

物理のファイナルアタックは事実上センター対策です。センター物理はテスト演習+解説の4日間ですが、ファイナルアタックは解説のみの2日間です。演習よりも解説を聞く授業が好きな人や日程的に短期間の講座を希望している人に向いていると思います。
Posted by しもっち at 2011年09月11日 12:18
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