電磁誘導誘導起電力 – 問題点と解決策

3. 電磁誘導 誘導起電力 – 問題と解決策

1. コイルを、元のコイルの2倍の巻き数を持つ別のコイルに交換し、磁束の変化率が一定であるとします。初期誘導起電力と最終誘導起電力の比を求めなさい。

既知:

初期ループ数(N)= 1

最終ループ数(N)= 2

初期磁束の変化率 (ΔØ B / Δt) = 最終磁束の変化率 (ΔØ B / Δt)

求めるもの:初期誘導起電力と最終誘導起電力の比率

解決策:

ファラデーの電磁誘導の法則の式:

E = -N (ΔØ B / Δt)

E = 誘導起電力、N = ループ数、ΔØ B / Δt = 磁束の変化率

初期誘導起電力と最終誘導起電力の比率:

Eの頭文字:Eの末尾

-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)

1:2

2. 初期状態(1)では、20巻のコイル上の磁束が2秒間で5Wb変化します。最終状態(2)では、同じ磁束が8秒間で変化します。初期誘導起電力と最終誘導起電力の比を求めなさい。

既知:

初期磁束の変化率 (ΔØ B / Δt) = 5/2

最終磁束の変化率 (ΔØ B / Δt) = 5/8

ループ数(N)= 20

求めるもの:初期誘導起電力と最終誘導起電力の比

解決策:

Eの頭文字:Eの末尾

-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)

20(5/2): 20(5/8)

5/2: 5/8

1/1: 1/4

4:1

3. 初期コイルの磁束は200ループで、0.4秒間に0.06Wb変化します。最終コイルの磁束は0.2秒間に0.08Wb変化します。最終コイルのいくつかのループを初期コイルのループ数の半分に置き換えた場合、初期ループと最終ループの誘導起電力の比を求めなさい。

既知:

初期磁束の変化率 (ΔØ B / Δt) = 0.06 / 0.4

初期ループ数(N)= 200

最終磁束の変化率 (ΔØ B / Δt) = 0.08 / 0.2

最終ループ数(N)= 100

求めるもの:初期誘導起電力と最終誘導起電力の比

解決策:

Eの頭文字:Eの末尾

-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)

200(0.06/0.4): 100(0.08/0.2)

2 (0.15) : 1 (0.4)

0.3:0.4

3:4

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