I　真空中に充分長い外半径Ｒ₁〔ｍ〕の円筒導体１と内半径Ｒ₂〔ｍ〕の円筒導体２が同軸状に配置されている。 それぞれの円筒の厚さは充分に薄いとする。以下の問いに答えよ。（Ｒ₁＜Ｒ₂とする。）

�@　円筒導体１と円筒導体２にΙ〔Ａ〕の電流を互いに逆方向に流した。同軸の中心からの距離ｒ〔ｍ〕の位置での磁界を求めよ。
�A　�@において、同軸の中心からの距離ｒ〔ｍ〕の位置での単位体積当たりの磁気エネルギーを求めよ。
�B　�@において、円筒導体１と円筒導体２を一組の導電体と見なしたときの単位長さ当たりのインダクタンスを求めよ。
�C　�Bにおいて、Ｒ_１＝１.１〔ｍｍ〕、Ｒ_２＝３〔ｍｍ〕のとき、単位長さ当たりのインダクタンスはいくらか。 （真空の透磁率μ_０＝４π×１０^−７〔Ｈ／ｍ〕である。）

II　　比透磁率μ_ｒ、断面積Ｓ〔ｍ^２〕、半径Ｌ〔ｍ〕のドーナツ状の鉄心にＮ〔回巻〕のコイルを巻いた。以下の問いに答えよ。
�@　磁気抵抗を求めよ。
�A　コイル１にｉ（ｔ）〔Ａ〕の電流を流した。鉄心内の磁束Φ（ｔ）を求めよ。
�B　比透磁率５００，断面積１ｃｍ^２、半径１０ｃｍ、巻き数５００とする。コイル内で、磁束が１〔Ｗｂ／ｓ〕で、一定の割合で変化した。コイルに発生する電圧を求めよ。
�C　�Bを図示し、磁束の変化の方向と、電圧の方向を示せ。

III　空間的に一様な磁場Ｂ〔Ｗｂ／ｍ^２〕がｚ軸の正の方向にある。右図のように、この磁場中に、コイルを辺に平行に二分する軸（ｘ軸とする）を回転軸とするＮ〔回巻〕の一辺がａ〔ｍ〕の正方形のコイルがある。コイルの端子Ａ→Ｂへとコイルをたどったとき右ねじの進む方向をコイルの方向とする。ｘ軸の正の方向から見て、磁場の方向からコイルの方向への反時計回りの角度を磁場とコイルのなす角とし、θ〔ｒａｄ〕で表す。以下の問いに答えよ。

�@　コイルにＡ→Ｂに向かってΙ〔Ａ〕の電流を流した。コイルと磁場のなす角をθ〔ｒａｄ〕として、コイルに働くトルクを求めよ。
�A　コイルを角速度ω〔ｒａｄ／ｓ〕で回転させた。コイルと磁場のなす角がθ〔ｒａｄ〕のとき、端子ＡＢに発生する電圧を求めよ。
�B　端子ＡＢにＲ〔Ω〕の抵抗を付けた。コイルの角速度がω〔ｒａｄ／ｓ〕のとき、コイルに流れる電流と、コイルに働くトルクを求めよ。また、このトルクはコイルの運動にどの様な作用をするか？
�C　�Bにおいて、コイルの角速度をω〔ｒａｄ／ｓ〕で一定になるように、外力を与える。このとき、外力がコイルに与える単位時間当たりのエネルギーと抵抗で消費される電力の関係を求めよ。