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 = 5 APr = 8 cmB = ?

長い直線導線に 5 A の電流が流れています。導線から 8 cm 離れた点 P での磁束密度 B を求めてください。

I = 5 Ar = 8 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.やさしい
I = 5 APr = 6 cmB = ?

長い直線導線に 5 A の電流が流れています。導線から 6 cm 離れた点 P での磁束密度 B を求めてください。

I = 5 Ar = 6 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.ふつう
nBA = 10 cm², N = 100B = 0.3 T

100 巻きのコイルの面積は 10 cm² です。コイルが、その面に垂直な 0.3 T の一様な磁場の中で、10 ms で裏返されます(180° 回転します)。 平均誘導起電力 ε を求めてください。

N = 100A = 10 cm²B = 0.3 TΔt = 10 ms
ε = V
4.ふつう
nBA = 40 cm², N = 200B: 0 → 0.6 T

200 巻きのコイルの面積は 40 cm² です。コイルに垂直な一様な磁場が、50 ms で 0 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 = 200A = 40 cm²B: 0 T → 0.6 TΔt = 50 ms
ε = V
5.むずかしい
Bn = 300 rpm8 cm × 15 cmN = 50B = 0.25 T

50 巻き、8 cm × 15 cm のコイルが、磁場に垂直な軸のまわりに、0.25 T の一様な磁場の中で 300 rpm で回転します。ピーク起電力 E0 を求めてください。

N = 50A = 8 cm × 15 cmB = 0.25 Tn = 300 rpm
E0 = V
6.むずかしい
Bn = 300 rpm5 cm × 25 cmN = 50B = 0.05 T

50 巻き、5 cm × 25 cm のコイルが、磁場に垂直な軸のまわりに、0.05 T の一様な磁場の中で 300 rpm で回転します。起電力の実効値 Erms を求めてください。

N = 50A = 5 cm × 25 cmB = 0.05 Tn = 300 rpm
Erms = V

解答

  1. 1. B = 12.5 µT
  2. 2. B = 16.67 µT
  3. 3. ε = 6 V
  4. 4. ε = 9.6 V
  5. 5. E0 = 4.712 V
  6. 6. Erms = 0.6942 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。