電磁気

分野別

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束密度を$...
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.荷電粒子を加速するための...
分野別

[演習]繰り返しスイッチの切り替え「漸化式」を立てる1

PHYさん今回はこちらで扱った問題の別解です.問題図のように,電圧$V_{0}$,$2V_{0}$の電池$\rm E_{1}$ , $E_{2}$,電気容量がいずれも$C$のコンデンサー$\rm C_{1}$,$\rm C_{2}$,抵抗値...
演習問題

[演習]繰り返しスイッチを切り替えたときに収束する電位2

PHYさん前回の内容はこちらです.問題図のように,起電力がともに$V_{0}$の電池$\rm E_{1} , E_{2}$,電気容量が$C_{0}$のコンデンサー$\rm C_{1}$,$\rm C_{2}$および切り替えスイッチ$\rm ...
分野別

[演習]繰り返しスイッチを切り替えたときに収束する電位1

問題図のように,電圧$V_{0}$,$2V_{0}$の電池$\rm E_{1}$ , $E_{2}$,電気容量がいずれも$C$のコンデンサー$\rm C_{1}$,$\rm C_{2}$,抵抗値$R$の抵抗R,スイッチ$\rm S_{1}$...
演習問題

[演習] 電場と電位2 正電荷どうしがつくる電場

PHYさん前回の内容はこちら問題図のような$x$軸上の$x=a$の位置に電荷$4Q$の点電荷が固定してあり,$x=-a$の位置には電荷$9Q$が固定してある.クーロンの比例定数を$k$として次の問いに答えよ.ただし,$Q$,$a$はともに正...
分野別

[演習] 電場と電位1 直線上の電場または電位が0になる点

NEKOまず,点電荷がつくる電場と電位について確認しましょう.点電荷がつくる電場電荷$Q$の点電荷が距離$r$につくる電場の大きさ$E$は,クーロンの比例定数を$k$として$E=k\dfrac{|Q|}{r^{2}}$また,正電荷の場合,点...
分野別

万有引力と静電気力の位置エネルギーの違いの理由

万有引力による位置エネルギー質量$M$と質量$m$の物体の距離を$r$とする.万有引力の位置エネルギーの基準点を無限遠とし,万有引力定数を$G$とすると,万有引力のよる位置エネルギー$U$は$U=-G\dfrac{Mm}{r}$静電気力によ...
コンデンサー

[演習]多重極板2

PHYさん前回の内容はこちらです.(1)(2)は前回の内容と同じです.一見,似たような問題ですが,スイッチの操作に若干に違いがあります.問題図のように面積$S$の4枚の薄い金属板A,B,C,Dが平行に並べてあり,スイッチ$\rm S_{1}...
コンデンサー

[演習]多重極板1

問題図のように面積$S$の4枚の薄い金属板A,B,C,Dが平行に並べてあり,スイッチ$\rm S_{1}$,$\rm S_{2}$と,起電力$V$の電池E,アースが接続されている.AB,BC,CDの距離は$d$,$2d$,$d$であり,$d...