5番なのですが、この場合の位相がπずれるとはどういうことですか？解説読んでもイマイチ理解できません。

2.4.2 問題 5 ★★★ 次の記述は,図 2.22 に示す並列共 振回路について述べたものである. こ のうち誤っているものを下の番号から 選べ ただし, 誘導リアクタンスを XL, 容量リアクタンスを Xc, 抵抗を Rとし, 回路は共振状態にあるものと する. 1 Xcの大きさは 1kΩ である. E 交流電源 io İL ic R Xc XL E=10V R=10kΩ 図 2.22 2 交流電源からみたインピーダンスの大きさは, 10kΩ である. 3 交流電源Ēから流れる電流の大きさは 1mA である. 4 XL に流れる電流の大きさは10mA である. X=1kΩ 5 Xに流れる電流 と Xc に流れる電流ic との位相差は, π/2 〔rad] である。

(2)の問題で解説の下線が何を表しているのかがわからないので教えてください

おんさと弦の共振■ 図1に示すように,おんさ 図1に示すように、おんさ の振動部Aに糸の一端をつけ, 滑車を通して他端におもり をつるした。おんさの振動数は60Hz, AB間の糸の長さ は 2.0mである。おんさを振動させたところ,腹が6個の 定在波ができた。 (1) 糸を伝わる波の速さ v[m/s] を求めよ。 (2) (1) で, おんさと糸との関係を、 図2のように変えたと 例題 57 き,できる定在波の腹の数はいくつか。 2.0m A B 図 1 おもり 関2.0m- B UA A 図2

(2)が分かりません！おんさを縦にするのと横にするのでは何が変わるんですか❓ 解き方も教えてください🙏

304 おんさと弦の共振 図1に示すように, おんさ の振動部Aに糸の一端をつけ, 滑車を通して他端におもり をつるした。おんさの振動数は60Hz, AB間の糸の長さ は 2.0mである。おんさを振動させたところ, 腹が6個の 定在波ができた。 2.0m C A B 図 1 おもり 2.0m A C (1) 糸を伝わる波の速さ [m/s] を求めよ。 UA (2) (1) で, おんさと糸との関係を、図2のように変えたと きできる定在波の腹の数はいくつか。 例題 57 図2

ここの問題で何故√を使うのか、分かる方お願いします！

物理基礎 問4 一般に,大きさTの力で引かれた一様な弦 (糸) を伝わる横波の速さは, Tに比例することが知られている。 図5のように、水平な台上の左右のなめらかな滑車に通した糸の両端に質 量mのおもりと質量4mのおもりをそれぞれつるした。 左の滑車からの距 離がL, 右の滑車からの距離が2Lとなる位置の糸を振動装置の振動源Oに 固定して水平に張った。 振動装置は台に固定されている。 振動源Oと左の 滑車の間の糸を糸 A, 右の滑車の間の糸を糸Bとする。 振動装置の振動数 を調節して,糸Aが共振して腹が二つの定常波定在波) が生じるようにし た。このときの糸A, B の振動のようすの概形を表す図として最も適当な ものを、下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし、このとき糸Aが振動源 0を引く力の大きさと糸Bが振動源を引く力の大きさは異なっているが, 振動源は左右に動くことはないものとする。 4 問5 次の文章中の空欄 なものを、下の①~⑥ の 電磁波は、ある場所で なって空間を伝わるもの 進行方向が垂直な ア べて電磁波であり、波長 可視光線より波長が長い どで利用されている。 [⑤ L 2L 滑車 糸A 糸 B ■滑車 振動装置 おもり 台 おもり m 14m A) λ = L f = * ア ① 縦波 ② 縦波 ③ 縦波 ④ 横波 ⑤ 横波 横波 mg kome B) λ = 7 kh 4my 5 10g -0.00 糸B 糸 A 糸 A 糸B 定常波は生じない L 糸 A 糸B 糸 A 糸B - kN 4mg kamg 糸A 糸B 22L

物理基礎の問題です！ アンダーラインで引いたところがなぜこのような式になるのか分かりません。そもそもが間違っていたらご指摘お願いします。答えは○3みたいです。 分かる方お願いします！

物理基礎 問4 一般に,大きさTの力で引かれた一様な弦(糸) を伝わる横波の速さは, Tに比例することが知られている。 図5のように、水平な台上の左右のなめらかな滑車に通した糸の両端に質 量mのおもりと質量4mのおもりをそれぞれつるした。 左の滑車からの距 離がL, 右の滑車からの距離が2Lとなる位置の糸を振動装置の振動源Oに 固定して水平に張った。 振動装置は台に固定されている。 振動源 0 と左の 滑車の間の糸を糸 A, 右の滑車の間の糸を糸Bとする。 振動装置の振動数 を調節して,糸Aが共振して腹が二つの定常波(定在波) が生じるようにし た。 このときの糸A, B の振動のようすの概形を表す図として最も適当な ものを、下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, このとき糸Aが振動源 0を引く力の大きさと糸Bが振動源Oを引く力の大きさは異なっているが, 振動源は左右に動くことはないものとする。 4 L 2L 滑車 糸A 糸 B 滑車 振動装置 おもり 台 ・おもり m 14m 図5 糸B 糸 A 糸 A 糸B 定常波は生じない A) λ = L f = 4 Rimg B) = = * + kn4mg 問5 次の文章中の空欄 ア なものを,下の①~⑥のう 電磁波は, ある場所で生 ア なって空間を伝わるもので 進行方向が垂直な べて電磁波であり, 波長( 可視光線より波長が長い どで利用されている。 ① ア 縦波 縦波 縦波 横波 横波 ⑥ 横波 [23] 糸 A 糸B 糸 A 糸B -KN4mg L kamg 糸 A 糸B 2 L

この問題の（2）の答えで腹の数は2.0/2/3と書いているんですけどどこから2/3が出てきたのか教えて欲しいです！ 明日がテストなので早めに答えてもらえると助かります🙏

304 おんさと弦の共振■ 図1に示すように, おんさ の振動部Aに糸の一端をつけ、滑車を通して他端におもり をつるした。 おんさの振動数は60Hz, AB間の糸の長さ は 2.0m²である。 おんさを振動させたところ, 腹が6個の 定在波ができた。 (1) 糸を伝わる波の速さ [m/s] を求めよ。 (2) (1) で, おんさと糸との関係を、図2のように変えたと き,できる定在波の腹の数はいくつか。 例題 57 A 2.0m 四 2.0m - UA 図2 AU B おもり B 0

133 解説お願いします🙇

110 18 交流回路 (3)図2で、電圧の最大値はAの波形が 40V, Bが40 mVであった。 ただし, 図2でBは縦方向に拡大し ている。 電気容量Cの値はどれだけか。 (4) 図1のaとbの間にコイルを接続し、電源の電圧 を調整し (2) と同様な測定を行った。このとき,図 3のような結果が得られた。 ただし, 図3でBは縦 方向に縮小している。 電圧の最大値はAの波形が4 V, Bが10Vであった。 自己インダクタンスLの値 はどれだけか。 (5) 図1のaとbの間にコンデンサーとコイルを直列 に接続した。このときの共振周波数はどれだけか。 (6) 図1のaとbの間に抵抗, コンデンサー, コイル を直列に接続した。 交流電源の周波数を共振周波数 に合わせ、電源の電圧の最大値を10V に調整した。 このときab間に接続した抵抗, コンデンサー, コ イルで消費される電力の時間平均値はそれぞれどれ だけか。 ILA EE 0 0 庄 33. <LC並列回路> 図1のように抵抗値Rの抵抗R, 自己インダクタンスLのコイルL 電気容量CのコンデンサーCと交流電源EおよびスイッチSからなる 回路がある。 コイル内の抵抗は無視できるものとする。 〔A〕 スイッチSをつないでいない場合, cd間に実効値 Veの交流電 圧を与えたところ, ac間の電圧とab間の電圧が等しくなった。 (1) 交流電源の交流電圧の最大値を求めよ。 (2) ac間の電圧の実効値を求めよ。 (3) 交流の周波数を求めよ。 [B] スイッチSをつないだ場合, cd間に周波数fの交流 電圧を与えたところ, bに対するaの電位の瞬時値 Vab は図2のように時間とともに変化した。 (1) コイルLを流れる電流の瞬時値の実効値 を求 めよ。 (2) コンデンサーCを 流れる電流の瞬時値 Icの実効値 Ice を求 7 0 0 Vabt Vo 0 - Vo Ich Icm 0 0.01 - Icm 図2 0.01 図3 (10 大阪教育大 C 図2 0.02 時刻 (s] L 0.02 時刻 [s] b ~ めよ。 (3) Veb の時間変化に um 対するおよびIc 図3 図4 の時間変化をそれぞれ図3および図4に示せ。 ただし, それぞれの電流の最大値を Im および Icm とし, 横軸の目盛りは図2と同じものとせよ。 4 位相差 の何倍か。 (5) 図1の自己インダクタンスLを別の値L'に変えたところ、 抵抗Rに電流が流れなくな った。 L'を求めよ。 〔09 愛媛大改) 134.交流電流とリアクタンス> 図1のような電圧と角周波数を設定できる交流電源を用意した｡ AB間に は、 抵抗 コンデンサー, コイルなどを接続する。 交流電源の電圧を VtVasinwt, 抵抗の抵抗値をR, コンデンサーの電気容量を C, コイル の自己インダクタンスをLとして次の各問いに答えよ。 時刻を角周波数とし, 導線の抵抗やコイルの内部抵抗は 無視できるものとする。 作図は, (2)~(4) について角周波数とリアクタンスの図1 交流電源 定性的な関係がわかるように、1つの図(図3) の中に表せ。 なお, nを整数とすると, sin (nat) および cos (nwt) の1周期にわたる時間平均は0である。 (1) AB間に抵抗をつないだとき, 回路に流れた電流はI(t) =Lsinwt であった。 (a) を VoとRで表せ。 (1) (2) (3) (b) 電源のする仕事率 (電力) の, 1周期に わたる時間平均を求めよ。 (2) AB間にコンデンサトをつないだとき, 回路に流れた電流はI(t) = Isin (wt+p2) であった。 (a) を Vo, C, w, 2の値を求めよ。 (b) コンデンサーのリアクタンス X を求め, リアク 1) タンスと角周波数の関係を実線で図示せよ。 ア (c) 電源のする仕事率の, 1周期にわたる時間平均タ を求めよ。 また, その値の物理的意味を述べよ。 18 交流回路 (3) AB間にコイルをつないだとき, 回路に流れた電 流はI(t)=Issin (wt+ps) であった。 ス C 20 offmo 図2 AB間に接続する素子など ((1) ~ (5)) C (5) ofthe 角周波数 α 図3 (a) Is を Vo, L, w で表し, の値を求めよ。 (b) コイルのリアクタンス X を求め, リアクタンスと角周波数の関係を破線で図示せ よ。 発展(4) AB間にコンデンサーとコイルを直列につないだ。 (a) リアクタンスの大きさ|X|と角周波数の関係を太い実線で図示せよ。 (b) リアクタンスの大きさが最小値をとる角周波数 を求めよ。 発展 (5) AB間に抵抗とコンデンサーとコイルを並列につないだとき, 回路に流れた全電流は I(t)=Issin (wt+ds) となった。 Is と tan Φs をそれぞれ Vo, R, C, L, ω のうち必要なも のを使って表せ。 [08 東京医歯大 改) 111 TI

(１)の全インピーダンスがわからなくて、その後も解けません😭 教えていただきたいです🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

[4] 図の回路で抵抗20 [kΩ] 自己インダクタンス 8/7 [mH], キャパシタンス 25/ (2m) [μF] とする。 (1) 周波数が1[kHz] の時、 それぞれ のインピーダンスを求めよ。 また全イン ピーダンスをベクトル図を用いて求め よ。 図4 問題[4]の回路 (2) (1) 時、 電圧 100V を加えたとき力率と電力を求めよ。 (3) 電圧が 「2」 の通りだとすると、電流はどのようになるか。 瞬時値で求めよ。 (4) 共振周波数を求めよ。

物理の問題です。 1番の全インピーダンスがわからなくて、その後も解けないです😭

[4] 図の回路で抵抗20 [kΩ] 自己インダクタンス 8/7 [H], キャパシタンス 25/ (2) [μF] とする。 (1) 周波数が1 [kHz] の時、 それぞれ のインピーダンスを求めよ。 また全イン ピーダンスをベクトル図を用いて求め よ。 図4 問題 [4]の回路 (2) (1) の時、 電圧 100V を加えたとき力率と電力を求めよ。 (3) 電圧が 「2」 の通りだとすると、電流はどのようになるか。 瞬時値で求めよ。 (4) 共振周波数を求めよ。

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... 続きを読む

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193