解答つき磁場と電磁誘導ワークシート

無料で印刷できる磁場と電磁誘導のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
I = 0.5 AR = 4 cmB = ?N = 50

50 巻き、半径 4 cm の平らな円形コイルに 0.5 A の電流が流れています。その中心での磁束密度 B を求めてください。

N = 50I = 0.5 AR = 4 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.やさしい
nB30°10 cm × 20 cmB = 0.05 T

10 cm × 20 cm の長方形のループが、0.05 T の一様な磁場の中にあります。磁場はループの法線と 30° の角をなします。ループを貫く磁束 Φ を求めてください。

B = 0.05 TA = 10 cm × 20 cm法線に対して 30°
Φ = mWb
3.ふつう
+v = 3 × 10⁵ m/sr = 0.7832 cmB = ?

3 × 10⁵ m/s で動く 陽子 が、一様な磁場に直角に入り、半径 0.7832 cm の円運動をします。磁束密度 B を求めてください。

m = 1.673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cv = 3 × 10⁵ m/sr = 0.7832 cm
B = T
4.ふつう
nBA = 100 cm², N = 10B: 0.2 → 0.6 T

10 巻きのコイルの面積は 100 cm² です。コイルに垂直な一様な磁場が、500 ms で 0.2 T から 0.6 T まで一定の割合で増加します。 平均誘導起電力 ε を求めてください。

N = 10A = 100 cm²B: 0.2 T → 0.6 TΔt = 500 ms
ε = mV
5.むずかしい
l = 20 cmN = 100, ⌀ 3 cm

空芯の長いソレノイドの巻き数は 100、長さは 20 cm、直径は 3 cm です。その自己インダクタンス L を求めてください。

N = 100l = 20 cm⌀ = 3 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
L = µH
6.むずかしい
Bn = 900 rpm10 cm × 15 cmN = 20B = 0.3 T

20 巻き、10 cm × 15 cm のコイルが、磁場に垂直な軸のまわりに、0.3 T の一様な磁場の中で 900 rpm で回転します。ピーク起電力 E0 を求めてください。

N = 20A = 10 cm × 15 cmB = 0.3 Tn = 900 rpm
E0 = V

解答

  1. 1. B = 392.7 µT
  2. 2. Φ = 0.866 mWb
  3. 3. B = 0.4 T
  4. 4. ε = 80 mV
  5. 5. L = 44.41 µH
  6. 6. E0 = 8.482 V

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。