高校物理

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5分で解ける!平行電流が及ぼしあう力に関する問題

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5分で解ける!平行電流が及ぼしあう力に関する問題

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この動画の問題と解説

練習

一緒に解いてみよう

高校物理 電磁気42 練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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2本の平行電流に関する問題ですね。それぞれ 同じ向きに電流が流れている ことに注目しましょう。

直線電流がつくる磁場は、電流に比例、距離に反比例

高校物理 電磁気42 練習 (1)問題文

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導線AがB上に作る磁場は、右ねじの法則より、紙面の 表から裏へ向かう方向 です。求める磁場の大きさをHAとしましょう。

高校物理 電磁気42 練習 図 Fの矢印以外の赤字の書き込みあり

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HAは、電流IAの直線電流が距離rにつくる磁場の大きさですね。直線電流がつくる磁場は、電流に比例、距離に反比例し、次のように表せます。

(1)の答え
高校物理 電磁気42 練習 (1) 解答

電磁力Fは、電流I、磁束密度B、長さℓに比例

高校物理 電磁気42 練習 (2) 問題文 赤字の書き込みあり

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磁場HAによって、導線Bに生じる電磁力の方向と大きさを求める問題です。 平行電流が同じ向きに電流が流れている とき、 2つの導線にはたらく電磁力Fは引力 になりましたね。

高校物理 電磁気42 練習 書き込みアリ図

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ここで、電磁力の大きさFを求める公式を思い出しましょう。電磁力Fは、電流I、磁束密度B、長さℓに比例し、
F=IBℓ
F=Iμ0Hℓ
です。電流IBと磁場HAは直角なので、そのまま代入することができます。導線の長さℓは、単位長さの1[m]を代入しましょう。

(2)の答え
高校物理 電磁気42 練習 (2)解答全て

(2)の式にそのまま代入

高校物理 電磁気42 練習 (3) 問題文

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(3)では、(2)の結果に必要な値を代入してFを求めましょう。

(3)の答え
高校物理 電磁気42 練習 (3) 解答全て
平行電流が及ぼしあう力
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