理論静電気・電磁気磁気・磁界・インダクタンス★★☆☆☆
電磁誘導と自己インダクタンス
概要
コイルに電流が流れると磁束が生じ、その磁束が変化すると起電力が生じる(電磁誘導)。自己インダクタンス L は L = NΦI で定義され、電流変化に対して逆起電力がどれだけ発生するかを表す。コイルの巻数・磁束・電流から L を計算する問題や、過渡応答との組み合わせで頻出である。
📖用語
電磁誘導:コイルを貫く磁束が変化するとき、その変化を妨げる向きに起電力が生じる現象。ファラデーの法則で定量化される。
自己インダクタンス(L):コイルに流れる電流と、そのコイル自身に鎖交する磁束との比(L = NΦI)。電流変化に対する起電力の生じやすさを表す。単位はヘンリー [H]。
磁気鎖交数(Ψ):コイルの全巻数 N と1巻きあたりの磁束 Φ の積(Ψ = NΦ)。コイル全体を貫く磁束の総量を表す。
コイルに電流が流れると磁束が生じ、その磁束が変化すると起電力が生じます(電磁誘導)。
📐基本公式:自己インダクタンス
コイルに電流 I [A] を流したとき、自身に鎖交する全磁束 Ψ [Wb] との比:
L = ΨI = N × ΦI [H]
•L:自己インダクタンス [H](ヘンリー)
•N:コイルの巻数
•Φ:1巻き当たりの磁束 [Wb](ウェーバー)
•Ψ = N × Φ:磁気鎖交数(全磁束)[Wb]
📐基本公式:ファラデーの電磁誘導の法則
電流が変化するとコイル自身に起電力(逆起電力)が生じる:
v = −L × dIdt [V]
L が大きいほど、同じ電流変化に対してより大きな起電力が発生する。

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