インダクタンス
インダクタンスは、emf (起電力)、または電圧を生成する電流の比例変化と比較して生成される電圧によって測定される導体の特性 (通常はコイル形式) です。定電流、交流、または変動する直流電流は可変磁場を生成し、磁場内に存在する導体に起電力を誘導します。
誘導起電力は電流変化率に比例します。インダクタンス係数は、誘導を引き起こす電流の変化率の大きさを、導体で発生する起電力の量で割った値として定義されます。
相互誘導は、電流が変化している導体とは異なる導体に起電力が誘導されるときに発生します。
相互インダクタンスとは?
発電機、モーター、変圧器の主な機能概念は相互インダクタンスです。同じ原則が、別の磁場と相互作用するコンポーネントを含む電気機器にも当てはまります。
1 つのコイルに流れる電流が 2 次コイルに電圧を発生させる相互誘導は、通常、相互作用の原因です。 2 本のワイヤ コイルが互いに十分に近づくと、一方からの磁場が他方からの磁場と衝突し、2 番目のコイルに電圧が形成されます。
1 つのコイルに電圧が印加されると、別のコイルに電圧が誘導されます。これは相互インダクタンスとして知られています。相互インダクタンスを測定する単位はヘンリーで、記号は H です。
相互インダクタンスについて
- P と S (個別のコイル) の 2 つのコイルを並べて配置します。
- 一方のコイルはスイッチに接続され、もう一方は検流計に接続されています。
- 可変電流がコイル P に生成されると、コイル S に電流が自動的に誘導されます。
- 一次コイルは P コイル、二次コイルは S コイルで、ここでたわみが見られます。
- P コイルは、電流の変化に応じて両方のコイルを通る可変磁力線を生成します。
- これは、電流が増加して磁力線が拡大し、二次コイルの磁束が増加したことを示しています。
- 磁束が上昇すると、コイルは誘導 EMF を生成し、誘導電流が流れます。その結果、検流計にたわみが見られます。
- 右手の指をワイヤーに巻きつけて、磁力線の方向を確認します。親指が指す方向が磁場の方向です。
- 磁力線は電流の方向に平行であることがわかります。
- 変化する電流の結果として二次コイルの磁束が変化すると、誘導起電力と誘導電流が生成されます。
相互インダクタンス式
2 つのコイルの式は次のように与えられます
M =μ0N1N2A/l
どこで μ0=自由空間の透磁率 =
N1=コイルの巻き数 1
N2=コイル 2 の巻き数
A=m2 の断面積
L =メートル単位のコイルの長さ。
相互インダクタンスの単位はkgです。 m2.s-2.A-2
インダクタンスの量は、1 アンペア/秒の電流変化率により 1 ボルトの電圧を生成します。
相互インダクタンスのEMF
コイルに接続された別のコイルによって生成される磁束の変化によってコイルに誘導される起電力は、相互誘導EMFとして知られています。相互誘導起電力の概念をよりよく理解するための例を見てみましょう。
A と B の 2 つのコイルを考えてみましょう。
コイル B には N2 ターンがあり、N1 ターンのコイル A の隣に配置されます。
回路内のスイッチ（S）が閉じているとき、コイルAに電流I1が流れ、磁束φ1が発生します。磁束の大部分は、他のコイル B との φ12 リンクを示しています。
可変抵抗器 R の値を変更してコイル A に流れる電流を変更すると、もう一方のコイル B に鎖交する磁束が変化し、コイルに起電力が誘導されます。
この誘導起電力は、相互インダクタンスの起電力と呼ばれます。
誘導起電力の方向は、原因、つまり最初のコイルの電流の変化に反するようなものです。
生産の理由によって引き起こされる反対のこの効果は、レンツの法則です。
検流計 (G) がコイル B に接続され、誘導起電力を測定します。
結論
隣接するコイルの電流変化に抵抗するコイルの特性は、相互インダクタンスと呼ばれます。隣接するコイルの電流が変化すると、コイルの磁束が変化し、相互誘導起電力と呼ばれる変化する磁束が発生します。
