閉回路に生じる誘導起電力

目次

コイルに流れる電流 I と磁束 φ との関係

ファラデーの電磁誘導の法則に記載したとおり,一つのコイルのような閉回路を貫く磁束がdt[s]の間にdφ[Wb]だけ変化するときに生じる誘導起電力の大きさをV[V]とすれば,V = dφ/dt[V]となる.n巻のコイルの場合,一巻きごとに生じる誘導起電力の総計と考えれば,V = n dφ/dt[V]となる.ここで,n dφ = Φとおけば,

さて,n巻コイルに電流I[A]が流れると,電流の回る向きに右ねじを回したとき,右ねじの進む向きに磁束Φ[Wb]を生じ,その大きさΦ[Wb]と電流I[A]は比例する.つまり,Φ∝ I となる.比例定数を L とおけば,&Phi = L I と書ける.このL [H] は自己インダクタンスと呼ばれる.これは,コイルの巻数,長さ,断面積,コイルの中の物質の透磁率等で決まるコイル固有の定数.

ちなみコイルに1[A]の電流を流したときに1[Wb]の磁束を生じる場合の自己インダクタンスを1[H]と定義している.

相互誘導

接近した2つのコイルの一方(1次コイル)に流れる電流が変化すると,他方のコイル(2次コイル)に,1次コイルの電流の単位時間の変化量 dI/dt に比例する大きさの誘導起電力が生じる.これを相互誘導といい,向きはレンツの法則から求められる.相互インダクタンスがM[H]の2つのコイルのうち,1次コイルに流れる電流がdI/dt[A/s]の時間的変化をしたとき,2次コイルに発生する誘導起電力の大きさは,


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