電磁気

分野別

LC振動回路 コンデンサーの直列

NEKO前回,LC振動回路を扱って,電荷や電流,電位が単振動($\sin$や$\cos$の時間変化)をすることを確認したね.コンデンサー2つを直列に結んだ場合はどうなるんだろう??PHYさん入試問題では,コンデンサーを直列合成して解くことが...
分野別

$LC$振動回路 回路の式を立て,単振動の運動方程式と見比べる

PHYさん今回は,$LC$振動回路について説明します.入試問題でも割とよくみかけますが,とっつきにくい印象があるかもしれません.直観的な理解の仕方もありますが,ここでは回路の式を立て,単振動の運動方程式と見比べることで,電流や電圧の時間変化...
分野別

電流の定義式,「+」なのか「-」なのか.

NEKOコンデンサーに蓄えられている電荷を$q$として,流れる電流を$i$としたとき,$i=\dfrac{\varDelta q}{\varDelta t}$だったり$i=-\dfrac{\varDelta q}{\varDelta t}$...
分野別

円形コイルの中心軸に作られる磁場の向きは?

PHYさん円形コイルに電流を流したときに,磁場の向きは上図のようになります.今回は,なぜこのような向きになるのかを説明していきます.前提として,次のことを確認しておきましょう.電流が作る磁場の向き電流の向きを右手の親指の向きとすると,残りの...
分野別

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3

NEKO前回の内容はこちらです.PHYさん引き続き問題を解いていきましょう.まずは,相互インダクタンスを求める手順の確認です.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1が電流を流し,ソレノイドコイル2に生じる誘導起電力を...
演習問題

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2

NEKO前回の内容はこちらです.PHYさん実際の入試問題ではあまりないですが,使用しない文字も問題文に書かれているので,注意をして立式しましょう.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1が電流を流し,ソレノイドコイル2...
分野別

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1が電流...
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みまし...
分野別

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\pi k_...
分野別

[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とする.解...