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過去15年で出た「ソレノイドコイル」の相互インダクタンスを求める問題1

PHYさん 今回は,過去15年で出題された「ソレノイドコイル」の相互インダクタンスを求める問題を扱うシリーズです. 相互インダクタンスは基本的に次のように求めるとよいでしょう. ソレノイドコイルの相互インダクタンスの求め方 ソレノイドコイル...
コンデンサー

[演習]誘電率が与えられるか,比誘電率が与えられるか

PHYさん 誘電体の挿入によって,電気容量を求める問題はいくらかあります. その際,「誘電率」が与えられるか,「比誘電率」が与えられるかをよく注意して問題を解いてください. 誘電率と比誘電率についてのまとめを確認したら,さっそく問題を解いて...
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[基礎]変位とは

PHYさん 物理の問題では,場所が時間によって,変化することが多いです.位置の変化のことを変位といいます.高校物理において,変位は直交座標や,ベクトルを用いて表します.次の問題で確認しましょう. 問題 (1) $x$軸上の$x=3$にあった...
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ガウスの法則が成り立つ理由を説明

NEKO ガウスの法則の立て方はわかるんだけど,なんでこんな式が成り立つんだろう?? ガウスの法則 閉曲面$\rm C$内にある電荷の総和を$Q$とする. 電場が閉曲面に垂直に貫く面積を$S$とする.このとき,次式が成り立つ. $ES=4\...
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[水面波の伝わる速さの半分の速さで動く船]水面波と船[船のとっての周期]

PHYさん 今回は,水面波が右から左に伝わっているとき,水面波の伝わる速さの半分のスピードで船が移動する様子の図をみていきましょう. 水面波が伝わる仕組みは,こちらでも説明しています. NEKO 上図は,円運動の周期を$T$とすると,$\d...
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水面波の伝わる様子 媒質が円運動する場合

PHYさん 水面波は媒質が等速円運動して伝えられることが知られています. 今回は,その様子をみていきましょう. 下図は,円運動の周期を$T$として,時間$\dfrac{T}{8}$ごとの波の様子を描いたものです. PHYさん ちなみに,波は...
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[演習] 特性をもつ回路 [非オーム抵抗]

問題 問題 素子Xに流れる電流の大きさ$i$とかかるで案圧$V$の関係が $i=V^{2}$ $(V>0)$ であるとする.上図の回路を考えるとき,回路に流れる電流の大きさ$$を求めよ. ただし,素子Xには図の左向きから右向きに電流が流れる...
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ベータトロン 内部磁場を変化させると半径はどう変わるか

NEKO 前回,ベータトロンを扱ったね. もし,円周上の磁場を「ベータトロン条件」を満たさないで変化させた場合はどんなことが起こるんだろう? なんとなく,電子が加速するから半径が大きくなるのかな? PHYさん いえ,実は内部および軌道上の磁...
物理のよくある質問

ベータトロン 軌道内の磁束密度の変化と軌道上の磁束密度の変化

NEKO ベータトロンの問題では,2つの磁束密度が登場するよね? なんで2つの磁束密度が出てくるんだろう? PHYさん ベータトロンは荷電粒子の加速器の一種です. ベータトロンは荷電粒子の軌道半径を一定に保ったまま加速します. 荷電粒子を加...
分野別

[標準]単振動演習⑮ 重力と静電気力による単振り子

PHYさん 単振動演習⑭はこちらです. また,単振り子の問題は, 単振動演習⑧や単振動演習⑨があります. 問題 質量が$m$で電荷$q$$(>0)$の小物体を絶縁性のひもにとりつける.図のように,水平右向きに大きさ$E$の一様な電場をかけた...