共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問68 (物理（第2問） 問1)

AさんとBさんがスマートフォン（スマホ）の無線充電器の仕組みについて話をしている。次の会話文を読んで、後の問いに答えよ。

Aさん：最近のスマホって、充電器の上に置くだけで充電できるらしいけど、どういう仕組みか知ってる？
Bさん：コイルを利用して、充電器からスマホに電力を送っているらしいよ。
Aさん：なるほど。それでは、どのように電力を送っているのか、実験で確かめてみよう。

二人は、図1のように、コイルの中心軸が一致するようにコイル1とコイル2を配置した。コイル1には交流電源と交流電流計を、コイル2には抵抗とオシロスコープをそれぞれ図1のように接続し、オシロスコープで抵抗の両端の電圧を測定した。

Aさん：交流電源のスイッチを入れると、オシロスコープに交流電圧の波形が現れたよ。
Bさん：起電力が生じているから抵抗に電流が流れている、つまり、コイル1から離れたコイル2へ電力を送ることができている証拠だね。これは、コイル1で生じた変動する磁場（磁界）がコイル2も貫くことによって起こる電磁誘導（相互誘導）によって説明できるよ。では、それが実験条件によってどのように変わるか見てみよう。

Bさんは、図1の状態から、図2のようにコイルを上に持ち上げて、二つのコイルを離した。

次の会話文の内容が正しくなるように、空欄（　ア　）・（　イ　）に入れる語句の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

Bさん：図2の実験で、オシロスコープに現れた波形はどうなりましたか？
Aさん：波形の振幅は、（　ア　）。
Bさん：山と山の間隔はどうですか？
Aさん：間隔は（　イ　）。
Bさん：次に、図2の配置のままで、交流電流計で読み取る値、つまり実効値が一定になるように交流電源の電圧を調整しながら、交流電源の周波数を高くしてみましょう。波形はどうなりましたか？
Aさん：波形の振幅は、（　ウ　）。
Bさん：山と山の間隔はどうですか？
Aさん：間隔は（　エ　）。