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物理 交流 何卒お助けください
図3は直流発電機の模式図である。
図3の右側の磁石の磁極をN、左側のそれをSとし、コイルabcdは磁石の作る磁場の中で軸を中心にして回転する。
整流子に接触したブラシの端子Xと端子Yの間に抵抗をつないで、図3に示した矢印の向きに一定の速さでコイルを回転させると端子XYの間に電圧が発生し、抵抗に電流が流れた。ただし、図3のようにコイルが水平になった時刻をt=0とする。
問1 コイルが1回転する時間をTとする。抵抗に流れる電流の時間変化を横軸に時刻tをとって表したグラフとして最も適当なものを次の(1)~(4)のうちから一つ選べ、ただし端子X→抵抗→端子Yの向きに流れる電流を正とする。
問1は正解のグラフは電流が時間0で最大でT/4まで下がって行ってT/4で0になり、T/4からT/2で又上がって行き、T/2で最大になり、T/2から3T/4までで下がっていき3T/4で0になり3T/4からTまでで上がって行きTで最大になるというグラフなんですが、コイルを貫く磁場をBコイルを断面積をSとしてコイルを傾角をθとすると
コイルを貫く磁束φ=BScos2πt/Tですよね、よってコイルに生じる誘導起電力V=-Δφ/Δtより
V=-2π/T×BSsin2πt/Tですよね、この式から電流のグラフが(3)とどうやって分かるんですか?
t=0からT/4では0からだんだん誘導起電力は下がっていきますよね、T/4で最小値になって
T/4からT/2で徐々に大きくなっていってT/2で0になりますね。
T/2から3T/4で徐々に大きくなっていって3T/4で最大値になって、3T/4からTまでで徐々に小さくなっていってTで0になりますね
V=RIの関係からVとIは比例しますが(3)のグラフにならないんですが
何故なんでしょうか?
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A 回答 (30件中1~10件)
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No.30
- 回答日時:
はぐらかすのはやめてもらおうか。
どの瞬間かを特定せずに「誘導起電力は発生し続けている」
と言える根拠は何だ?
>この時、90°の手前まで流れていた電流の向きと逆向きにコイルに
>電流は流れるんですよね?この理由が分からないんです
tknakamuri酸の説明と私の説明の両方を「きちんと」読んでも
判らないなら、多分永遠に判らんよ。あばよ。
No.29
- 回答日時:
>瞬間というのはどこの事ですか?
それを把握しないままにどうして誘導起電力は発生し続けている
などど言えるのかな?
だから過去のやり取りをきちんと読めと言っているのに、それを
しないから
>瞬間というのはどこの事ですか?
などという●●●なことになるんだ。
そもそも君が
>このときというのは電流が流れていなかったわけですが
と言い出したのに対して
私が
「つまり図の状態からコイルが90度回転した辺りということか?」
と答えている。
過去のやり取りをきちんと把握しないままに補足なんか付けるなよ。
時間と労力の無駄なんだよ。
この回答への補足
90°あたりというか90°で電流は止まります、とまりますが、回転が進んで又ブラシと整流子が繋がると電流は流れます、この時、90°の手前まで流れていた電流の向きと逆向きにコイルに電流は流れるんですよね?この理由が分からないんです
補足日時:2015/01/18 22:18No.26
- 回答日時:
>コイルを貫く磁束の変化
このときの磁束の変化は?
No.24
- 回答日時:
>何でa>dと最初分かるんですか?
どういうタイミングかは別として、必ずそうなる時期があるということ。
そしてその大小関係が
a>d → a=d → a<d → a=d ・・・・
のように順次変わっていくということ。
>a=dは電流が流れなくなって0だからですよね
電位差がゼロになるのが先。電流は結果。
No.22
- 回答日時:
図のコイル上の二点aとdの電位を比較すると、周期的に
a>d → a=d → a<d → a=d ・・・・
と変化している。交流発電機において二つのブラシPおよびQが
常にaおよびdにそれぞれつながっているとすると、PとQの電位差
を考えた場合、
P>Q → P=Q → P<Q → P=Q ・・・・
と周期的に変化する。
「つながっている」というのは正確な表現とはいえないが、図のような
状態のとき、dとY、aとXがそれぞれ「つながっている」と表現する。
図の発電機の場合、
コイル上の二点aおよびdとブラシXおよびYのつながり方は
コイルが半回転するたびに入れ替わり、その入れ替わりのタイミングは
aとdの電位が等しくなるときである。
例えばaとdの電位差がa>dであるときにaとX、dとYがつながっている
とすると、ブラシの電位はX>Yである。また、電位がa<dとなるときには
aとY、dとXがつながっているので、ブラシの電位はやはりX>Y
となる。
以上まとめると、整流子を持つ発電機の場合、コイル上の二点aとdの
電位の大小が
a>d → a=d → a<d → a=d ・・・・
と変化するとき、ブラシXとYの電位の大小は
X>Y → X=Y → X>Y → X=Y ・・・・
という具合に変化する。
この回答への補足
>a>d → a=d → a<d → a=d ・・・・
何でa>dと最初分かるんですか?a=dは電流が流れなくなって0だからですよね?a<dも何故なのか分かりません
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