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電磁誘導

「半径5cm、巻数600回転の円形コイルが、磁束密度0.1Tの一様な磁界中で、磁界 に垂直な軸のまわりを毎分1500回転する時、コイルに発生する交流電圧の振 幅をもとめよ。」 という問題なのですが、微妙にわかりません。 お願いします。

  • kim89
  • お礼率0% (0/32)

みんなの回答

  • chukanshi
  • ベストアンサー率43% (186/425)
回答No.4

うっそぴょーん。 次元解析したらまちがってるじゃん。 答えは、 V_0=ωNBπr^2≒11.3V じゃん。 アドバイス2が生きていますねえ。(いいのがれ。) どうです?こうするとケアレスミスが防止できるでしょ。 さて、あなたは、どの答えを信じる? それくらいは自分で考えよう。 世の中そんなに甘くないよ。

kim89
質問者

補足

いや、ですから答えは74vでしたって。

  • chukanshi
  • ベストアンサー率43% (186/425)
回答No.3

ごめん。毎分1500回転でしたね。毎秒1500回転にして計算しちゃいました。これくらい自分で直してください。っていうか、≒0.01ですかね。 こういうときも、記号で計算しておくとすぐに直せるでしょ。 アドバイス1がいきてますねえ。(いいのがれ)。

kim89
質問者

補足

ありがとうございます。結局答えは、74vでした。

  • chukanshi
  • ベストアンサー率43% (186/425)
回答No.2

半径r、巻数N,磁束密度B,回転数ω,とする。 コイルをN個の円形電線の近似として考える。 円の面積はπr^2。よって、円をよぎる磁束の最大値はBπr^2。 磁束密度の変化率の最大値は、(Bπr^2)/ω。 これがN個あるのだから、結局交流電圧の振幅の最大値V_0は、 V_0=(NBπr^2)/ω≒0.5V・・・(答) アドバイス1:初めから数値で計算すると混乱するので、とりあえず 記号で計算しておいて、数値は一番最後に入れて答えを出す。 アドバイス2:「次元解析」を使おう。 いま出てきている物理量は、r(単位はm)、B(T)、 ω(1/S)をつかってV(ボルト)の単位を作ろうとすると、 V_0=Br^2/ωしかない。これは、「法則」や「公式」を知らなくても わかる。あとは、巻数が多くなれば、電圧も大きくなるから、Nを かけて。あ、r^2が出てくる。これは円の面積じゃないとね。。 といってπをかける。そうすると、みごとに正解にたどりつく。 これは直感で出る答えだが、物理なんてこうでなくてはならないと思う。

  • tocoche
  • ベストアンサー率36% (65/180)
回答No.1

えっ? 微妙にって? では順番に解いていきましょう。 ・コイルの面積はいくらですか? ・コイルに鎖交する磁束の数の最大値はいくらですか? ・その磁束数の変化量(ΔΦ/Δt)の最大値はいくらですか? あとは電磁誘導の式に入れればいいんじゃないでしょうか。 (巻き数も忘れずに)

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