物理の問題です。問2の答えが1なのですがなぜ指数関数的に減少するのでしょうか?

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2026-04-05 22:00

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導体棒の運動方程式

0 = F - BℓI ⇒ F = BℓI

つまり、F は電流 I に比例するので、I の変化を考察すればよいのです。



回路において

vBℓ = RI + Q/C

微小時間 Δt の間に I,Q が ΔI,ΔQ 変化したとすると

vBℓ = R(I+ΔI) + (Q+ΔQ)/C

辺々引いて

0 = RΔI + ΔQ/C



ΔI = - ΔQ/(CR)



ΔI/Δt = - 1/(CR)・ΔQ/Δt

しかるに、I = ΔQ/Δt なので

ΔI/Δt = - 1/(CR)・I

もちろん、初めから微分を用いて

dI/dt = - 1/(CR)・I

と立式してもよいのです。



これは、放射性原子核の崩壊

dN/dt = - λN

と同じ「微分方程式」となります。

つまり、指数関数的な減少となるのですね。

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