有志による某国立高専某学科某クラスのページ。夏休み中の連絡とかにも使ってください。課題に迷ったらココ!
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課題27(訂正版?)
お疲れ様です、出席番号18番SREです。
明日で最終日の学年末試験、皆さん勉強してますか?俺はしてませんw
今日もパチンコ打って稼いでました。すんませんw

とりあえず2つ下にある、出席番号9番の暇人が書いた課題27ですが、
出席番号20番のCIAの話ではかなり違うらしいので・・・w
俺が真面目に書いたやつを載せておきます。
それでも間違っている可能性が多少でもあると思うので、
一応試験前に皆さんコピーしたと思われる課題の模範解答見て確認してください。

(1)
微少時間dt、電荷の移動(ドリフト)距離dx、抵抗中の電荷q、抵抗線中の一様電界E、抵抗中の電荷に働く力F=qE、起電力の成す仕事dW=Fdx
仕事率P=(dW)/(dt)=F*(dx)/(dt)=Fv_{d}=qEv_{d}…(a)
電荷の移動(ドリフト)速度v_{d}、電子電荷(電気素量)e、抵抗中の電子数N、電子密度n_{e}、抵抗線の長さl、断面積S、抵抗中の電荷q=-eN=-en_{e}Sl…(b)
抵抗線に印加する起電力V=-int_{r_{0}}^{r}E*dr=-Eint_{r_{0}}^{r}dr=Elより、
E=V/l…(c)
ドリフト電荷dq=-en_{e}Sv_{d}dt、ドリフト電子群による電流の式I=(dq)/(dt)=(-en_{e}Sv_{d}dt)/(dt)=-en_{e}Sv_{d}より、
v_{d}=-I/(en_{e}S)…(d)
(a)~(d)より、∴P=qEv_{d}=(-en_{e}Sl)*(V/l)*(-I/(en_{e}S))=VI


(2)
(a)
導線上の電流素片Ids、dsから点Pへの位置ベクトルr、dsを直線導線上で移動(θ=0→π/2→π)、dsによる磁界への寄与dH、点Pでの磁界H(dHを積分)
r、a、θの関係より、r=a/sinθ、ds*(r/r)=ds*sinθ=rdθ
ビオ・サバールの法則より、
H=int_{-∞}^{+∞}dH=int_{0}^{π}(I/(4πr^{2}))sinθds=(I/(4π))int_{0}^{π}r*(1/r^{2})dθ=(I/(4π))int_{0}^{π}(1/r)dθ=(I/(4π))int_{0}^{π}(sinθ/a)dθ
=(I/(4πa))int_{0}^{π}sinθdθ=(I/(4πa))*[-cosθ]_{0}^{π}=-(I/(4πa))*(-1-1)=I/(2πa)
H=I/(2πa)=1.0/(2*3.14*10*10^{-2})=1.59≅1.6A*m^{-1}

(b)
導線を中心とし、半径aの円周を閉曲線Cとすると、右ねじの回転方向に一定の円形磁界Hが存在する。
その円周Cに沿ってアンペールの法則を適用し、
円周方向の磁界H_{s}=H、円周内に含まれる電流Iにより、
∮_{C}H_{s}ds=H∮_{C}ds=H*2πa=I
従って、H=I/(2πa)=1.0/(2*3.14*10*10^{-2})=1.59≅1.6A*m^{-1}


ちなみに課題28は、下にあります。出席番号24番・・・誰だっけ?たいすけかな?
とりあえず更新されていますので、そちらをご参照ください。

では、明日の皆さんの健闘を祈ります。以上です。
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by m0511xx | 2008-02-25 23:42