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2006年8月 9日 (水)

定理・法則に関する問題

◆理論「定理・法則に関する問題」
次のA群の定理・法則に対応する記述をB群より選びなさい。

     A群                 B群
(1)キルヒホッフの法則    (a)電流によって発生する磁力線の向き
(2)ガウスの定理       (b)電圧、電流、抵抗の関係
(3)レンツの法則       (c)電荷間にはたらく力
(4)クーロンの法則      (d)回路網の1点に流入、流出する電流
(5)オームの法則       (e)閉表面からでる電気力線の本数

解答

(1)-(d)
(2)-(e)
(3)-(a)
(4)-(c)
(5)-(b)

解説
(1)キルヒホッフの法則
第1法則:回路網中の接続点に流入する電流の代数和は零である。

第2法則:回路網中の任意の一つの閉回路において、その閉回路を一巡
するとき、抵抗の電圧降下の代数和と起電力の代数和は等しい。

(2)ガウスの定理
任意の閉表面上の外向き全電気力線のε0倍は、その閉表面の中にある
電荷の代数和である。

(3)レンツの法則
電磁誘導によって生じる起電力は、磁束変化を妨げる電流を発生する
ような向きに発生する。

(4)クーロンの法則
点電荷Q1(C)とQ2(C)がr(m)離れているとき、
真空中において点電荷の間には、

F=Q1・Q2/(4πε0・r^2)  (N)
がはたらく。

点電荷Q1(C)とQ2(C)が同符号の時、反発力がはたらく
点電荷Q1(C)とQ2(C)が異符号の時、吸引力がはたらく

(5)オームの法則
導体に流れる電流I(A)と、離れた2点A,B間の電位差、
または、電圧Vの間には
I=GV または V=RI 
で表される比例関係が成り立つ。

比例定数R(Ωオーム)を抵抗、G(Sジーメンス)をコンダクタンスという。

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