• 締切済み

電磁気学の問題

大学の電磁気の問題です。課題として出されたのですが、習った範囲以上のことが出題されているのでまったくわかりません。どなたか回答おねがいします。 Ｑ１ ある地点で鉛直方向にまっすぐ伸びた長さ５[m]の導線に１０[Ａ]の電流を流した。その導線は地球の磁場からほぼ東向きに1.4×10^-3[N]の力を受けた。この地点における地球磁場の水平成分は何[T]か。また、電流の流れる向きは上下どちらか？ Ｑ２ 半径aの導体円板があり、その面に対し下向きに垂直で一様な磁場Bがかかっている。円板は中心軸のまわりに自由回転できるとし、強さＪの定常電流を中心軸から円板の縁に向かって等方向に均一の電流密度（電流の総計はＪ）で流したとき、円板にはどのような力が働くか。ただし半径aに比べて中心軸は十分細く大きさは無視できるとする。

  • zxsa
  • お礼率0% (0/1)

みんなの回答

  • pc_knight
  • ベストアンサー率66% (52/78)
回答No.1

ヒントのみ、解答はご自身でやって・・・。 Ｑ１． Ｂは、式［Ｆ＝ＩＢＬ ｓｉｎθ］　 から求める。（θ：導体と磁場との交差角） 方向は、フレミング○手の法則から、あるいはベクトル解析の知識があるなら　Ｆ＝Ｉ×Ｂから求める。 Ｑ２． 円板全体をイメージすると分り難いのでしたら、 円板の一部、微小角「Δθ」ラジアンの扇形を１本の導体と考え、その扇形導体について働く力を検討したら解が見つかるでしょう。 そしたらこれを円板全面（３６０°＝２Πラジアン）について検討。 Ｆの方向についてもＱ１の解法と同じ。

  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. 自然科学
  4. 物理学

関連するQ&A

  • 電磁気学について

    電磁気学について質問です。 Y軸方向にまっすぐな円柱導体に電流が一様に流れています。 円柱の半径はaとして、この円柱まわりに作られる磁場の大きさを求めるという問題です。 円柱の中心軸を原点をとっているので、 【公式】2πr H = I を使って、 2π（r-a）H = I から、Hを求めたらいいのでしょうか？ 距離の置き方が rをどうしたらいいのでしょか？

  • 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。

  • 電磁気学の問題

    (１)一様面密度σで帯電している半径ａの導体球を直径の周りに一定角速度ωで回転させるとき、中心軸上の磁場はどうなるか？ この問題でですね、仮に円の帯状部分の面積はｄＳ＝2πa^2sinθdθとなり、この部分の電荷はσｄS，相当する電流はσｄSω/(2π)。これがP点に作る磁場はｄH=x^2(1)/(2r^3)・・・というように回答がなされてあるのです。自分は、相当する電流の求め方（電流をどうやって導くのか）もわかりませんし、また磁場ｄHの求め方もさっぱりわかりません。誰か教えてください。 (２)方程式y^2=4axで与えられる回路に電流Iが流れているとき、その焦点に生じる磁場を求めよ。 この問題もどのように手をつけたら良いのかわかりません。 最後にこのような電磁気の問題はまずなにから考えていくのでしょうか？方向性もわかりませんのでアドバイスしてくれたら幸いです。 よろしくお願いします。

  • 電磁気学の質問です

    半径aの円板上に一様な面密度σで電荷が分布している。 中心軸上で円板から距離zの点Pでの電位と電場をもとめよ。 という問題の解き方がわかりません。回答お願いします。

  • 電磁気の問題を教えてください

    ｚ軸を中心軸とし、半径aの円柱導体と、内半径ｂ、外半径ｃの中空の円柱状導体から構成される無限に長いケーブルを考える、ただし、a＜ｂ＜ｃであるとする、内側の円柱導体にはｚ軸正の方向に、電流密度ｊ１で一様な電流が流れ、外側にｚ軸の負の方向に電流密度ｊ２で一様な電流が流れ、ｚ軸からの距離をｒとし （１）内側と外側（ｒ＞ｃ）の電流の大きさを求めよ （２）外側において、磁束密度が０になるために、ｊ１とｊ２はどのような関係が良いか （３）（２）が求めた関係が成り立っているとき、ケーブル内側（０＜ｒ＜ｃ）における磁束密度の大きさを求めよ、ｒの値によって場合わけを行い、解答はｊ２を含まない形を与えられること

  • 大学の電磁気学の問題についてです。

    大学の電磁気学の問題についてです。半径ａの球に電荷密度ρで一様に電荷が分布している。この球状電荷を中心軸のまわりに角速度ωで回転させるとき、電流密度Jと中心軸Oに生じる磁束密度を求めよ。という問題です。 やり方がさっぱりわからないので分かりやすく教えてください。

  • 次の電磁気学の問題の解答解説をお願いします。

    図のように3本の無限に長い平行導線1,2,3が互いに並行かつ断面が一辺の長さがa[m]の正三角形をなすように置かれている。各導線には同じ大きさの電流I[A]が図のように流れている。真空の透磁率をμとする。 (1)正三角形の中心oにおける磁束密度の大きさと方向は? (2)各導線に働く1[m]あたりの力の大きさと方向は?

  • 電磁気学

    半径a[m]の無限長ソレノイドに単位長さあたりI[A]の電流が流れているとき、ソレノイドは半径方向にどのような力をうけるかを求める方法を教えてください。

  • 電磁気学の問題です。

    編入試験の過去問のため、解答がありません。 1. 半径aの球があり、その内部は電荷密度ρで一様に帯電している。 　　球の中心からの距離がｒの位置での静電ポテンシャルをｒ＜aとr＞aの場合について、それぞれ求　　めよ。ただし、無限遠点での静電ポテンシャルを0とする。 　　 　　よくみかける問題のようで少し違います。ｒ＜aとr＞aの場合とあるため、積分区間がわかりませ　　　ん。よくみかける問題はｒ≦aで、内部の電場をr→aで+外部の電場をa→無限で積分しますよ　　　　ね？というわけで、区間が分からないです。 2.　半径aの薄い円筒状の導体が接地しておかれている。いま、円筒の中心軸上に細い導線を張り、　　線密度ρの静電荷を与えた。円筒および導線は無限に長いものとする。 　　1)導線が円筒内につくる電場の向きを答えよ。また、その大きさを中心軸からの距離rの関数とし　　　て求めよ。 　　2)円筒上には面密度σの負電荷が一様に誘導される。σを求めよ。 　　3)円筒内を電位φを求めよ。 　　上記の問題は接地という言葉があり、調べてもよくわかりませんでしたので、よければ、接地に対　　しての考え方も教えてください。2)はシンプルでもかまいません。1)、2)はなるべく細かく教えてくだ 　　さい。 ※　1．2．両方とも電位はただ載せるだけではなく求め方(積分区間等）も教えてください。 以上です。独学ですので、易しい回答をお願いします

  • 次の電磁気学の問題の解答解説をお願いします。

    図のように4本の無限に長い平行導線1,2,3,4が互いに並行かつ断面がa[m]の正方形をなすように配置されている。 各導線には同じ大きさの電流I[A]が図のように流れている。真空の透磁率をμとして以下の問いに答えよ。 (1)正方形の中心oにおける磁束密度の大きさと方向は? (2)導線4にはたらく1[m]あたりの力の大きさと方向は?

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する