一辺の長さがLの正方形ループ上伝染が、これと直角に1辺2Lの正方形の領域に存在する一様な磁束密度Bの磁場を速さvで通過する。
このとき発生する電磁気電力を時間の関数として求めよ。
物理に詳しいかた、よろしくお願い致します。
電磁誘導の問題ですね。
正方形Lを通る磁束の面積に着目すれば解けるのではないでしょうか。
つまり、B×(正方形Lと磁束2Lの重なる面積Sの変化)△S/△tが電圧Vを生じるわけです。
重なる面積Sをみるために、下記のように4通りに場合分けします。
1)正方形Lが磁束空間に突入する 時間t:0→L/vまで
S=vt×L
V=-B×△S/△t=-BvL
2)重なる面積が一定 時間t:L/v→2L/v
S=L×L
V=-B×△S/△t=0
3)正方形Lが磁束空間を抜け出る 時間t:2L/v→3L/v
S=L×L-vt×L
V=-B×△S/△t=BvL
4)正方形Lが完全に抜ける 時間t:t>3L/v
S=0
V=0
ここで正方形は磁束の中心を抜けるとしています。
また、t=L/v、2L/v、3L/vで電圧の飛びが生じます。電力する場合はW=V×R適用(抵抗Rが問題分中にないので電圧で示しました)
...という感じでしょうか。
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