電磁気

PHYさん今回は，2025年の関西学院大や2015年の大阪大にも出題された「櫛(くし)型コンデンサー」の電気容量を求める問題を扱います．問題図のように，6枚の同形導体板の面どうしが平行になるように固定されている．導体板の面積は$S$であり，...

PHYさん磁場がある中でコイルを回転させると交流が発生します．交流は電位がプラスになったり，マイナスになったりすることで回路をつなげると電流の向きが時間とともに変化してしまいます．そこで，整流子とブラシをつけることによって，交流の電位がマイ...

<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=\df...

PHYさん磁石内の磁束線がどのようになっているかの問題です．かなり簡略化した問題なので，もっとしっかりと解きたい方は「2000年早稲田理工」の問題を解くことをおすすめします．問題図1のように，軸を鉛直においたコイル中に磁石を落下させ，コイル...

<問題><解答>十分長い直線電流がつくる磁場は次のようになります．十分長い直線電流がつくる磁場十分長い直線電流が距離$r$の位置につくる磁場$H_{1}$は，導線に流れる電流の大きさを$I_{1}$とすると$H_{1}=\dfrac{I_{...

<問題><解答>十分長いソレノイドコイルの内部の磁場は次のようになる．十分長いソレノイドコイルの内部の磁場の大きさ単位長さ当たりの巻き数$n$(一様に巻く)のソレノイドコイルに電流$I$を流したときにソレノイドコイル内部（中央付近）の磁場の...

NEKO今回は，電流・磁場（磁束密度）・電磁力の向きを求める頭の体操です．これらの向きは，「フレミング左手の法則」を用いて求めるか，「$xyz$直交座標」（右ねじの法則）に対応させて求めることができます．慣れれば，後者の方が楽ですが，好きな...

PHYさん今回は，交流ブリッジの問題について考えてみたいと思います．抵抗$R$と$r$の2つの抵抗と電気容量$C$のコンデンサー，自己インダクタンス$L$のコイル，スイッチS，交流電源を用いて，上図の回路をつくってみます．そして，スイッチS...

<問題><解答>こちらでも類題を扱っています．まずは，スイッチ$\rm S_{1}$を閉じて十分時間が経つと，電気容量$C$のコンデンサーの電圧と直流電源の電圧が等しくなる．コンデンサーの基本式より，蓄えられてた電荷$Q_{0}$は$Q_{...

<問題><解答>導体棒が磁場中を動くときの誘導起電力を用いて計算する．導体棒に生じる誘導起電力の公式（直線運動）PQ間に生じる誘導起電力の大きさ$V_{\rm{PQ}}$は，PQの長さを$l$，PQ方向に垂直な速さを$v_{\perp}$，...