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物理 電磁気21 電磁波 

どうも、やまとです。電磁気の分野もいよいよ最後です。電磁波の発生と、その分類について見ていきましょう。 ここまでに学んだように、磁場の変化により電流が生じ、電流の変化によって磁場が生じます。電流が流れるのは空間に電場が生じる...
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物理 電磁気20 インピーダンス

どうも、やまとです。前回、各素子に流れる交流電流を、電圧を基準として考えていきました。抵抗、コイル、コンデンサーを直列、並列に接続するとどのように考えていけばいいか見ていきましょう。 直流回路では各素子に流れる電流が等しこと...
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物理 電磁気19 各素子に流れる交流電流

どうも、やまとです。角周波数ω、最大値v0の交流電源を抵抗・コイル・コンデンサーに接続したとき、それぞれの素子に流れる電流を求めてみましょう。 v0sinωtの交流電源に抵抗Rを接続すると、電圧の変化に伴って同位相で変化する...
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物理 電磁気18 交流の発生

どうも、やまとです。電磁気の分野もいよいよ大詰めです。”交流理論”は数学的に難しい部分もありますが、今までの知識を総動員して理解していきましょう。微積分を学ぶとより理解しやすくなります。向きや大きさが常に変化する交流は、どのように発生する...
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物理 電磁気17 自己誘導と相互誘導

どうも、やまとです。前回、回路を貫く磁束の変化によって起電力が生じる”電磁誘導”について学びました。コイルに流れる電流が変化すると磁束の変化が起こるので、この場合にも電磁誘導が起こることになります。この現象について見ていきましょう。 ...
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物理 電磁気16 電磁誘導

どうも、やまとです。前回までに電流が磁気的な作用を及ぼすことを学びました。その逆で磁束が電気的な作用を及ぼします。 コイルを検流計につなぎ、棒磁石をコイルに近づけたり、遠ざけたりすると回路に電流が流れます。このとき、コイルに...
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物理 電磁気15 ローレンツ力

どうも、やまとです。ここまで電流が磁場から受ける力について、詳しく見てきました。電流の正体は電子の流れでした。これはつまり、電子が力を受けているということです。 上の図のような装置を電気ブランコといいます。フレミング左手の法...
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物理 電磁気14 ベクトルの外積

どうも、やまとです。電流が磁場から受ける力をより正しく理解するためには、ベクトルによる記述が必要です。高校物理では必ずしも必要ないですが、簡単に触れておきましょう。ベクトルの内積は2本のベクトルに対して、スカラーを対応させる演算です。これ...
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物理 電磁気13 電流が磁場から受ける力

どうも、やまとです。前回は電流がつくる磁場について学びました。ならば逆に、磁場の中の電流は力を受けるのではないか、というのが今回の話です。 電流が磁場から受ける力の大きさは、上のようになります。これは実験式なので、覚えてしま...
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物理 電磁気12 電流が作る磁場 

どうも、やまとです。前回、磁極の周りの磁場について学びました。方位磁針は南北方向に向くわけですが、磁場中ではその磁場の向きに力を受けて傾きます。エルステッドは回路の実験中にたまたまそばにあった方位磁針が触れているのを発見し、それが回路に流...
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