高校物理「磁気」「電流が磁場から受ける力」金属棒に流れる電流の大きさ
◆問題
質量m,長さl,電気抵抗rの金属棒を、起電力Eの電源につながれた導線で水平につるし、鉛直下向きに磁束密度Bの一様な磁場をかける。このとき、次の問いに答えよ。
(1) 金属棒に流れる電流の大きさを求めよ。
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◆解説
「磁束密度B」などと書いてあるし、問題全体としては、磁場の単元の「電流が磁場から受ける力」の問題ですが、この設問に関しては、中学の「オームの法則」で事足ります。
要するに、「電源電圧E,抵抗rのとき、電流Iを求めよ」と言っているのと同じです。
どの単元の問題だろうが、電流と電圧と抵抗の間には、(電圧)=(電流)×(抵抗)の関係が成り立ちます。
つまり、
E=Ir
です。
これをIについて解いて、
I=E/r
これが、「金属棒に流れる電流の大きさ」です。
次の問題→(2)金属棒に流れる電流が磁場から受ける力
◆関連問題
磁極間に生じる反発力
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2021年02月03日
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