2021年01月15日

高校物理「電気・磁気まとめ」

高校物理「電気・磁気まとめ」

高校物理の電気・磁気に関する、このブログに掲載した解説・問題の一覧です。


◆ 公式・用語・解き方

●電気
クーロンの法則
静電気力
電場
電位
電池の内部抵抗
オームの法則
キルヒホッフの法則
ホイートストンブリッジ
コンデンサー
電気容量
コンデンサーの静電エネルギー
電気量の保存

●磁気
磁場
磁気力に関するクーロンの法則
ローレンツ力
電磁誘導
磁束・磁束密度
ファラデーの電磁誘導の法則
誘導起電力
自己インダクタンス
相互インダクタンス
リアクタンス
インピーダンス
交流電流
実効値
V=V0sinωtの導き方


◆ 問題

●電気
起電力E,抵抗値rのときの電流I

断面積2.0×10^(-6)m^2のアルミニウムの導線に、4.8Aの電流が流れているとき、自由電子の流れる速さを求めよ。

点A(a,0)と点B(−a,0)に電気量Q[C]の正電荷をそれぞれ固定したとき、AB間にはたらく静電気力など

点A(−a,0),点B(a,0),点C(0,a)がある。点Aには−2Q[C],点BにはQ[C]の点電荷が固定されているとき、点Cにおける電位など

立方体の格子を流れる電流、電圧、抵抗

面積S[m^2]の極板間の距離がd[m]の平行板コンデンサーを、電圧V[V]の直流電源に接続するときの、電気量、電気容量

電気容量が0.50μFのコンデンサーがある。このコンデンサーに蓄えた電気量が2.0×10^(-4)Cのとき、極板間の電圧を求めよ。

電気容量が1.0×10^3[μF]のコンデンサーに、2.0×10^2[V]の電源をつないで充電した。このときコンデンサーに蓄えられた静電エネルギーを求めよ。

電気容量がそれぞれ2.0μF,3.0μFの2つのコンデンサーの合成容量


●磁気
磁場の強さが1.0×10^2[A/m]のとき、磁束密度の大きさは何Tか?

同じ強さの2つのN極の磁極を0.10m離して置いたところ、磁極同士には6.3Nの反発力が生じた。このときの磁極の磁気量の大きさを求めよ。

25[A/m]の磁場中で、2.0×10^(-8)Wbの磁極が受ける磁気力の大きさは何Nか。

磁束密度2.0×10^(-4)Tの一様な磁場中に、5.0×10^5[m/s]で入射した電子は、磁場から何Nの力を受けるか


ファラデーの電磁誘導の法則

断面積1.0×10^(-2),巻き数2.0×10^3のコイルがある。このコイルを垂直に貫く磁場の磁束密度が0.20S間に5.0T増加した。コイルに生じる誘導起電力はいくらか。

一定の速度で移動する導体棒に生じる誘導起電力

磁束密度30[T]の一様な磁場中で、磁場と直交するように長さ1.0[m]の金属棒を置く。この棒を、磁場と棒の長さの向きの両方に垂直に5.0[m/s]で動かす。このとき、金属棒に生じる誘導起電力の大きさを求めよ。

長さa[m]の導体棒OPが角速度ω[rad/s]で水平面内で左回りに回転している。この空間に鉛直下向きに磁束密度B[T]の一様な磁場を発生させたとき、OP間の誘導起電力の大きさを求めよ。

面積がSの1巻きのコイルを一定の角速度ωで回転させるときの磁束と誘導起電力

自己インダクタンス0.20Hのコイルに5.0Aの電流が流れているとき、コイルに蓄えられているエネルギーはいくらか。

相互インダクタンス


●交流電流
50Hzの交流の角周波数と周期

50Hzの交流電圧で、100Ωのリアクタンスを示すコイルの自己インダクタンス

実効値100V,周波数50Hzの交流電圧をコンデンサーに加えると、314mAの電流が流れた。このコンデンサーのリアクタンスと電気容量を求めよ。

コンデンサーC[F]に実効値100V,周波数50Hzの交流電源を接続する。回路を流れる電流の実効値を1.0Aにする

電気容量が0.20μFのコンデンサーと自己インダクタンスが2.0mHのコイルを接続した振動回路の共振周波数は何Hzになるか求めよ。

抵抗、コイル、コンデンサーを直列に接続し、50Hzの交流電源につないだ。回路全体のインピーダンスを求めよ。

抵抗R,コイルL,コンデンサーCを直列に接続し、交流電源に接続した。周波数、抵抗値、リアクタンス、自己インダクタンス、電圧の最大値


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posted by えま at 12:00| Comment(0) | 高校物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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