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'00 7/5 レポート 略解(解答例)を見る
I B(=(0,0,B))〔Wb/m2〕なる一様な磁場中で
電荷q〔c〕、質量m〔Kg〕の荷電粒子が、速度
υ(t)(=(υx(t),υy(t),υz(t)))〔m/s〕で
運動している。荷電粒子は、t=0で、原点にあり、
υ(0)=(υx0,0,υz0)〔m/s〕である。
以下の問いに答えよ。
1.荷電粒子に働く力を求めよ。
2.荷電粒子はどの様な運動をするか?
3.荷電粒子の運動をxy平面に投影すると円運動している。円運動の半径と周期を求めよ。
4.B=0.1〔Wb/m2〕、q=−1.6×10−19〔C〕、m=9.1×10−31〔Kg〕
、υx0=100〔m/s〕、υz0=100〔m/s〕とする。
3.において、円運動の半径と周期を求めよ。
II B(=(B,0,0))〔Wb/m2〕なる一様な磁場中に図のような長方形状の1〔回巻〕のコイルがおかれている。コイルは、長辺がa〔m〕、短辺がb〔m〕で、2つの長辺の中心を結ぶ線を軸にして回転できる。磁場の方向からコイル面の垂線へ至る角度をθ〔rad〕とする。
図の手前から見て反時計方向に測った回転方向を正とする。以下の問いに答えよ。
1.コイルに電源をつないで、図のようにΙ〔A〕の電流を流した。コイルに働く力とトルクを求めよ。
2.コイルを角速度ω〔rad/s〕で回転させた。コイルに発生する電圧を求めよ。
3.2で、コイルにR〔Ω〕の抵抗をつないだ。コイルに流れる電流を求めよ。
4.3の電流によりコイルに働くトルクを求めよ
5.3で抵抗で消費される電力を求めよ。
6.コイルがN回巻きの時には、1.〜5.の量はどの様になるか。
7.N=1000〔回巻〕、a=0.2〔m〕、b=0.1〔m〕、B=0.5〔Wb/m2〕、ω=400〔rad/s〕、R=10〔Ω〕のとき、コイルに発生する電圧と、抵抗で消費する電力を求めよ。
III 右のような比透磁率μrの磁性体からなる磁気回路に、N1〔回巻〕のコイル1とN2〔回巻〕のコイル2がある。以下の問いに答えよ。
1.コイル1の端子a→端子bに向かって、Ι1〔A〕の電流を流した。鉄心内の磁束を求めよ。
2.1でコイル1のΙ1〔A〕の電流に加えて、コイル2の端子c→端子dに向かって、Ι2〔A〕の電流を流した。鉄心内の磁束を求めよ。
3.2において、磁気回路に蓄えられたエネルギーを求めよ。
4.1において、コイル1のΙ1〔A〕の電流が、凾舶b間に刄ァ1〔A〕増加した。磁束の単位時間当たりの変化率を求めよ。
5.コイル1とコイル2に誘起される電圧を求めよ。
6.コイル1とコイル2の自己インダクタンスと相互インダクタンスを求めよ。
7.μr=500、L=0.1〔m〕、T=0.2〔m〕、S=1〔cm2〕、
N1=1000〔回巻〕、N2=2000〔回巻〕のとき、5.の自己インダクタンスと相互インダクタンスはいくらか。
これでこの項目は終わり
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