<問題>
<解答>
外部磁場と電流によってつくられる磁束密度を重ね合わせたものが図2になる．つまり
$bt+$(電流による磁束密度)$=B’$ $\cdots (\ast)$
の式を立てる．
電流$i$をコイルに流すと，生じる磁場$H$は
$H=\dfrac{N}{l}i$
(単位長さあたりの巻き数$\times $電流)
したがって，電流を流すことで生じる磁束密度$B”$は
$B”=\mu_{0}H=\mu_{0}\times \dfrac{N}{l}i$ $\cdots (2\ast)$
ちなみに電流が矢印の方向に流れるときに，正の方向の磁束密度が生じる．
$(\ast)$，$(2\ast)$より
$bt+\dfrac{\mu_{0}N}{l}i=B’$ $\cdots (3\ast)$
★ $0<t<\dfrac{T}{2}$のとき，$B’=0$より
$bt+\dfrac{\mu_{0}N}{l}i=0$
$\therefore\,\, i=-\dfrac{bl}{\mu_{0}N}t$
★ $\dfrac{T}{2}<t<\dfrac{3}{2}T$のとき，$B’=bT$より
$bt+\dfrac{\mu_{0}N}{l}i=bT$
$\therefore\,\, i=-\dfrac{bl}{\mu_{0}N}(t-T)$
★ $\dfrac{3}{2}T<t<\dfrac{5}{2}T$のとき，$B’=2bT$より
$bt+\dfrac{\mu_{0}N}{l}i=2bT$
$\therefore\,\, i=-\dfrac{bl}{\mu_{0}N}(t-2T)$
★ $\dfrac{5}{2}T<t<\dfrac{7}{2}T$のとき，$B’=3bT$より
$bt+\dfrac{\mu_{0}N}{l}i=3bT$
$\therefore\,\, i=-\dfrac{bl}{\mu_{0}N}(t-3T)$
以上から，グラフは次のようになります．（答）
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