ベストアンサー 電磁力につきまして 2014/02/16 02:00 電流I、磁束密度Bの中を通っているときに、長さlの導線の受ける力は F=l・I・B ですが、図のように、長さlの導線が間隔dの針金の上を滑っていくような場合、 下方のBが存在する部分で受ける電磁力ってF=d・I・Bなのでしょうか?? 赤本の問題なのですが、解答がd・I・Bを使ったものになっていました。 よろしくお願いいたします。 画像を拡大する みんなの回答 (1) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー noname#229826 2014/02/16 02:24 回答No.1 dですね。電流が流れている、つまり通電している範囲はlではなくdだからです。 その図を冷静に見直してみたら閉回路はどの部分かわかると思います。 質問者 お礼 2014/02/16 11:49 どうもありがとうございます。 そうですね・・・おはずかしいです。以後気をつけます(>_<) 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 平行に置かれた導線に同じ向きに電流を流す問題 平行に置かれた長さdの導線X、Yに同じ向きに電流I[A]を流す。 このとき、導線L[m]あたりに働く力の大きさF[N]はいくらか? 透磁率μとする。 という問題があり、 Xに流れる電流Iが導線Yにつくる磁界の強さを出して、 磁束密度を出して、導線l[m]あたりに働く力の大きさF[N]を出して、 答がF=μI^2L/2πdとなります。 この解答の流れだと導線Yに流れる電流Iが導線Xにつくる磁界が発生させる力を無視しているような感じがしてしまうのですが、「導線Yに流れる電流Iが導線Xにつくる磁界が発生させる力」はなぜ解答の中に出てこないのでしょうか? 電磁力の仕事ついて 磁束密度B[T]の磁界の中に、長さL[m]の導体を磁界と直角において 電流I[A]を流すと電磁力F=IBLが生じます。 導体がx[m]動いたら、仕事W=Fxが発生したことになると思います。 この仕事Wは、電流が行ったことになるのでしょうか? 導体のインピーダンスがどのようになるのかを教えてください。 また、磁束密度Bが大きい場合は、より大きな仕事が発生しますが、 導体のインピーダンスにどのように反映されるのかを教えてください。 磁気の勉強を始めたばかりなので、なるべく簡単に教えてください。 よろしくお願いします。 電磁気の磁束密度の大きさの問題 質問させていただきます 図1のように間隔dで互いに直角方向に張られた2本の無限長直線導体に IA=IB=Iの電流が流れている。 両者の最短距離上の中心点Oにおける磁束密度Bの大きさを求めよ それぞれの銅線が作る磁場の大きさはμI/πdと思うのですが、 2本の導線の磁場の方向はどうなっているのでしょうか? それが分かれば何とか解けそうなのですが・・・ どなたか教えてください!! 電磁気の問題で分からないところがあります 質問させていただきます (1)図3に示すように2辺の長さが2a、2bの長方形の導線回路に電流Iが流れているときに中心に生じる 磁界の強さHを求めよ。 (2)直径Lの円形コイルと1辺がLの正方形コイルがあり、それらの回路に等しい電流Iが流れるとき それぞれの中心に生じる磁束密度Bの比を求めよ (3)半径aの無限に長い円柱状の導体内を、一様な密度で強さIの電流が流れているとき 円柱の内外に生じる磁束密度を求めよ。 (1)図の中心の磁場は4辺からの寄与の和となるので、ビオサバールの法則より 4×I(cosθ1+cosθ2)/4πr でしょうか? (2)円形コイルのほうは B=u0I/2a 正方形のほうは分かりません・・・ (3)アンペールの法則よりB=u0IR/2πa^2になるのですが、 なぜコレは円柱の外でも成り立つのでしょうか? 長々とすみません・・・ 回答よろしくお願いします 電磁誘導のエネルギーに関する質問です。 名問の森の電磁気25番の東海大の問題なのですが 以下の図のように(醜くてすいません。) 磁束密度Bが鉛直上向き 間隔Lのなめらかな2本のレール 抵抗値Rの抵抗 滑車の先に質量mのおもり 重力加速度はg として、針金がおもりに引かれて一定の速さで左に動いている時に 速度がv、回路に流れる電流をIとしたときに 成り立つエネルギー保存(単位時間について)の式を求めたいのですが 回答では mgv = r * I^2 となっているのですが これは電磁力のした仕事はどこにいったのでしょうか BILが左辺に加わる気がするのですが 何か他の仕事で打ち消されているのでしょうか 張力の影響でしょうか。 よろしくおねがいします。 電磁気の問題について 電磁気の問題について質問させていただきます。 図に示すように、一つの平面内に無限に長い直線導線と、一辺の長さがaの正三角形コイルABCを点Bが直線に接し、辺ACが直線に平行になるように置き、直線導線にI=I0sinωtの交流電流を流す。 閉回路内で直線導線からxとx+dxの間の面積部分を貫く磁束dΦを求め、回路内を貫く磁束Φを求めよ。ただし、透磁率をμ0とする。 答えとして dΦ = (μ0*I0*sinωt/√(3)π)dx Φ = μ0*I0*a*sinωt/2π となったのですが、あっているでしょうか? 回答よろしくお願いいたします。 電磁気学 以下の問題がよくわからないので、わかる方ご教示お願いします。 (1)半径aの無限に長いまっすぐな円筒の中心軸にある細い導線に電流Iが、 円筒上には逆向きの電流-Iが一様に流れている。中心軸からの距離をrとして、 円筒内外の磁束密度Bの大きさを求めなさい。 ビオ・サバールの法則を使うと思います。 平行導線間の電磁力の考え方ですが・・ 平行導体(導線)に電流を流したときに導体が受ける力 について、よく「磁束のひずみ」で説明してます(磁束 密度の密から疎への方向に力を受ける) 平行導線に電流を流す場合も、 電流の向きが同じ場合は、 導体間では磁束が打ち消しあって疎になるので引き合い、 電流の向きが反対の場合は、 導体間では磁束が足しあって密になるので反発する・・ ところで、片方の導線に電流を流した場合、その導線に近いほど磁束は密で、遠いほど疎になるので、もう片方の導体には電流を流さなくても、密から疎への反発力が働くように思えるのですが、どこがおかしいんでしょうか??? 質問文章が下手ですいませんが教えて下さい。 電磁波&電磁誘導についての質問 「電磁波は、空間の電場と磁場の変化によって形成された波のこと」 というのは分かったんですが、この「電場と磁場の変化」について詳しく(贅沢ですが出来れば分かりやすく)知りたいです。 様々な要因で磁束が変化し、電磁誘導で電場が発生し、それを繰り返し電磁波は伝わるんですよね? しかし「電場E」「磁場H」「電束密度D」「磁束密度B」など、細かい違いがあり少し分かりにくいです。 電磁波が伝わる過程には、どれがどのような順番で出てくるのでしょうか? 回答宜しくお願いします。 自己インダクタンスの計算 2本の半径aの長い導線が間隔bで平行に置いてあり,逆向きの電流Iが流れている.おの平行導線の永さdあたりの自己インダクタンスLはL=(μdlog[(b-a)/a])π (μは真空中の透磁率) となることを示せという問題があるのですが,2辺の長さがb,dの長方形を貫く磁束Φを考えると,2本の導線Gが磁場を貫くのでΦ=2μId∫[a→(b-a)]dr/rという式が導かれています 私にはなぜこのような式が導かれるのかがよくわかりません. またどのような図で考えればいいのかもよくわからないです・・・. なぜこのような結果が導かれるのか分かる方がいらっしゃいましたら教えていただけるとありがたいです. よろしくお願いします 電磁誘導について 水平面上に2本のレールが l (エル)の間隔で敷かれ、左端はRの抵抗と起電力Eの電池がab間で結ばれている。 磁束密度Bの磁界を鉛直下向きにかけ、レール上を滑らかにすべる導体棒PQをレール上で静止された状態でスイッチを入れる。外力は加えない。 (1)PQの速さがvになったときの電流lを求めよ。 (2)十分時間がたったときのPQの速さv1を求めよ。 この問題で(1)はキルヒホッフの法則を使ってI=(E-vBl)/Rとなりました。 それで(2)は解答では、QからPへ流れる電流Iによる右向きの電磁力がv を増していく。やがてvBlがEに等しくなると上の式よりIは0となる。すると電磁力も消え、PQは等速度運動に入る。 その後は、v1Bl=E→v1=E/Blとしています。 それでわからない点としては、 I=0となったら電磁力が消えるのはわかるんですが、電磁力が消えたらなぜ等速度運動に入るんですか?そのまま止まってしまうのではないんですか。等速度運動に入る理由がわかりません。 次に、電流が(1)でI=(E-vBl)/Rという式から電流の向きをQ→Pとしていますが、vBlがEを超えて電流が逆流することがないと追記として答えに書かれておりました。 なぜ、P→Qになるとはいえないんですか?E<vBlに最初からなってるかもしれないと思うんですが・・・ 最初の(1)のI=(E-vBl)/RからQ→Pが流れると判断した理由となぜ逆流しないといえるのか教えていただけませんか。 どうかよろしくお願いします。 http://casmount.no-ip.org/~eroo/src1/up0392.jpg.html 画像です。見づらくてごめんなさい。 物理学の問題~磁束密度の大きさについて。 物理学の問題~磁束密度の大きさについて。 半径aの無限に長い円柱状の導線に電流Iが一様に流れているとき、導線の内部と外部に生じる磁束密度の大きさを求めよ。 …という課題を出されました。が、解き方が分からず非常に困っています。 どなたかご教授していただけるとありがたいです。 宜しくお願いします。 電磁気 磁束密度 一辺の長さa[m]の正六角形の全部の辺に電流Iが流れているとき、 中心から高さb[m]の点の磁束密度はどうなりますか? 平面で考えたとき、中心の磁束密度は分かりますが高さがあるとどうすればよいのか教えてください。 電磁気の問題 こんばんは。 電磁気の問題で分からないものがあったので質問させてもらいます。 図のように、厚さ2dのx、y平面に無限に広がった導体板に、電流密度jの一様な電流がx方 向に流れている。(紙面で表現すれば、手前方向) アンペールの法則を使い、導体板の中と外にできる磁束密度Bを求めよ。 それぞれの場合における閉回路Cの方向はどうなるか。 という問題です。 回答お願いします。 物理学 電磁気学 こんばんは。 電磁気の問題で分からないものがあったので質問させてもらいます。 図のように、厚さ2dのx、y平面に無限に広がった導体板に、電流密度jの一様な電流がx方 向に流れている。(紙面で表現すれば、手前方向) アンペールの法則を使い、導体板の中と外にできる磁束密度Bを求めよ。 それぞれの場合における閉回路Cの方向はどうなるか。 という問題です。 回答お願いします。 電磁気相互作用の問題 同じ図をペイントで書いたので示しました。ご参照ください。 図のような真空中に平面が2枚平衡におかれている。 それぞの平面には一様な電流が互いに逆向きの方向に流れ(青線)電流密度はjである。 電流が互いに逆向きであるので2枚の面の外側では磁束密度が消え、2枚の内側にのみ磁束密度が残りその大きさは B= μH = μj/2 となる。 ファラデーの電磁誘導の法則によりV= -S|∂B→/∂t| から この部分について電源が成す仕事U_B = ∫0→T VIdt と表せる。 では電流を一定に保ったまま、二枚の平面のギャップを0からdまで増加させることによって実現する場合を考える。 上側の面は下側の面の作る磁場中におかれているために上側を流れる電流はローレンツ力を受ける。 電流密度がjの時、この電流によって上側の面が受けるローレンツ力は上向きで、その大きさは平面の単位面積当たりμj^2/2である と書かれていました。 ここで質問です。 (1)右ねじの法則から電流Iの周りには右回りに磁場が生じることから上の電流と下の電流の方向からはさまれた内側が互いに相殺してなくなるというイメージをつくってしまったのですが逆で外側はなくなり内側は磁束密度が残るというイメージがなぜそうなるのかわかりません。 図で説明しているサイトなどがあれば教えてください。 (2)ローレンツ力で上の板において電流wjが受ける力の向きは上向きとありましたが下の磁場からなぜ上向きになるのでしょうか。 普通に図から上の板は手前側に電流Iが流れていて垂直方向右には磁場Bがあることから外積の概略からIベクトルからBベクトルへぐるっと曲線を描くと上方向に力が作用するという考えで解答を上と僕もかいたのですが説明だと下の磁場から受ける影響からと書いてありました。 ということはこの考えではなく下の板から作図するべきなのでしょうか。 ちんぷんかんぷんになってしまいましたのでここのご教授もお願いします。 (3)最後に上側の面が受けるローレンツ力は上向きで、その大きさは平面の単位面積当たりμj^2/2である と書いてありましたがローレンツ力の定義はq(E→+v→×B→)ですが その大きさを求めろというのに答えがμj^2/2とは F=LIBという値を代入して得られたものだとおもうのですが ローレンツ力の力の大きさがなぜ定義の式ではなく F=LIBで示されるのかもわかりません。 ご教授お願い申し上げます。 電磁気学の問題 無限に長い直線電流I1と同じ平面に台形の回路ABCDがあり、台形の回路に電流I2を流した 線分AB線分CDはI1に平行であり、線分ADはI1に垂直。 真空透磁率μとする (1)直線電流I1による点Aにおける磁束密度の大きさB、および方向を答えよ (2)線分ABに働く力の大きさ方向を答えよ (3)線分BCに働く力の大きさ方向を答えよ (1)B=μI1/2πr方向はわかりません (2)F=a/L*μI1I2/2πr? ここまでできたのですが、後がわかりません 残りの問題をお願いします 電磁気学の問題 単位長さ当たりn回巻きの無限に長いコイルに電流Iを流した。コイルの中心軸上での磁束密度Bをビオサバールの法則、アンペールの法則、それぞれを用いて求めよ。また、コイルの内外の磁束密度Bは、内部、外部でそれぞれ一様であることを示せ。 という問題を教えてください。お願いします。 電磁気2 一辺が 2a、質量 m、一辺が 2b、質量ゼロの 長方形のコイルを電流 I が流れている。真空中の透 磁率を μ0 とするとき、以下の各問に答えよ。 (a) 図のように長さ 2a の導線(図の縦線)を電流が上向きに流れている。導線の中点から水平方向に長さ r 離れた点 P における磁束密度の大きさ及び向きを求めよ。 (b) (a) の結果を踏まえて、長方形コイルの中心点に発生する磁場の強さを求めよ。 (c) 長方形の周囲の長さを固定したとき、コイルの中心に作る磁場を最小にするには、a と b の比をどの様 にすれば良いか? 上の問題をご教授ください。 電磁力の問題 すいません。 問題を解いていて全然わからなくなってしまった問題があったので質問します。問題は 図2のように、自由空間に半径a[m]の無限に長い導線がy=-d/2,z=0[m](導線1)とy=d/2,z=0[m](導線2)に沿って平行におかれている(d>a)。導線に1には-x方向に、導線2には+x方向にI[A]の電流が流れている 問い:導線2に働く力Fを求めなさい 問い:両導線間の単位長さの部分を通る全電束Φを求めなさい。 という問題です。最初の問いはF=IBLで導線2の長さが無限なので、 単位長さで考えてL=1とするのかなと推測しましたがあっていますか? 正しい答えが知りたいです。 次の問題のとき方は全然わかりません。 お願いします。 注目のQ&A 「前置詞」が入った曲といえば? 緊急性のない救急車の利用は罪になるの? 助手席で寝ると怒る運転手 世界がEV車に全部切り替えてしまうなら ハズキルーペのCMって…。 全て黒の5色ペンが、欲しいです 長距離だったりしても 老人ホームが自分の住所になるのか? 彼氏と付き合って2日目で別れを告げられショックです 店長のチクチク言葉の対処法 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる! 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