物理の問題解説お願いします！！

質問

問1.2まではギリギリわかりましたが問3からはまったくわかりません。解説お願いします。

回答No.2

上野 尚人（@uenotakato） · ベストアンサー

問3
コイルを貫く磁束は
Φ = Bab cos(ωt)
発生する誘導起電力は
dΦ/dt = -ω Bab sin(ωt)
向きについて、0 < ωt < π のとき V2(t) > 0 となるように指定されているため
V2(t) = ω Bab sin(ωt) …答
（与えられている近似式を用いてもよいですが、三角関数の微分を直接用いました）

問4
I2(t) = V2(t) ÷ R
= (ωBab / R) sin(ωt) …答

問5
L2(t) = ( I2(t) * B * b ) * (a / 2) * 2
= (ω B^2 ab / R) sin(ωt) …答

問6
仕事率の瞬時値は
P(t) = (I2(t) * B * b ) * (v sin(ωt) ) * 2
( v = (a / 2) * ω なので)
= I2(t) * (ωBab sin(ωt) )
= { (ωBab)^2 / R } (sin (ωt))^2
= { (ωBab)^2 / R } (1/2) (1 - cos(2ωt))

1周期における cos(2ωt) の平均は0に等しくなるので、求める平均値は
P = (1/2) { (ωBab)^2 / R } …答

※仕事率の瞬時値は
P(t) = R * ( I2(t) )^2
（抵抗における消費電力、つまり単位時間あたりに発生するジュール熱）に等しいことも確認できます

補足

回答ありがとうございます。問5について質問なのですが、一方のコイルに働く力は磁束の向きに垂直なので I2*B*b*sinθ ではないのですか？

回答No.1

sirasak

写真をダウンロードして左に回転して３倍にした画面でも問題の内容が分かりませんが、質問者さんには見えるのですか？
回答者が見やすいように投稿しないと回答がつかないと思います。