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インダクタンス

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インダクタ - 通常コイル ― のフォームでは、アプリケーションで通常使用多く回路。彼らの目的は、定常電流を流すと磁気のエネルギーを格納します。

閉鎖回路を形成するループでは、変化する磁場は電流を駆動する起電力を誘導します。この現象を電磁誘導といいます。インダクタは、単にワイヤーのコイルは、自己インダクタンスは、独自の磁場の変化と、端子間電圧を関連のプロパティです。

このビデオはインダクタンスの背後にある概念を説明し、バーを使用して誘導実験を紹介し、磁石とコイル。最後に、インダクタの現在のアプリケーションのいくつかを復習します。

磁束がエリアを通過する磁場の量とみなします。磁束 φ は、一様磁場 B エリア A に垂直、2 つの製品だけです。ファラデーの誘導の法律によるとワイヤーのループに磁束が変動するには、ループに沿って、起電力または EMF が生成されます。この起電力は磁束の時間変化率の負と同じです。

磁束の変化率は、誘導起電力の極性を決定します。ファラデーの法則の式では、負の符号は、磁場は、時間とともに減少、EMF は肯定的なことを意味します。それは時間とともに増加する、EMF は負です。ループが閉鎖回路、誘導の EMF ドライブ ターンでは、独自の磁場を生成する現在であるときです。この磁場は右手の法則によって与えられたオリエンテーションです。右手の指は取り巻くループの電流の方向、右手の親指が生成された磁場の方向の点です。外部磁場の変化率を反対磁場を作成する方向に誘導電流が流れる必要があります。

たとえば、この磁石からの磁界はワイヤーの単一のループを通して上向きに指します。ループから磁石を移動すると、ループの磁界強度が低くなります。ポインティング ベクトルによって表される磁束の変化下方誘発ドライブを現在示すように、反時計回りに肯定的な EMF。右手の法則では、現在は、減少の磁界または磁束に反対するループ内では上向きの磁場を作成します。対照的に、ループに向かって磁石を動かすと、磁場であるが大きくなります。磁束の変化は、上向きのベクトルで表されます。この場合は時計回りに電流を駆動する否定的な EMF を誘導します。右手の法則では、この方向に電流は増加磁界または磁束に反対するループ内で下を向き磁場を作成します。

今ループからに移りましょうソレノイド、空気または磁性体のコアに巻き線の単に複数のループであります。それは、電気回路の一般的に使用されるインダクタです。電流が流れるソレノイド、コイル内の磁場が作成します。この磁場の方向は右手の法則によって与えられます。このフィールドは順番は電流に比例するフィールド、およびこのフラックスの量と同じ方向に磁束を生成します。したがって場合は、時間とともに変化する現在、磁束もそうです。ファラデーの法則に従って変化する磁束は誘導電流の磁場元の磁束の変化に対抗するようにコイルを流れる電流ドライブ電圧を誘導します。誘導電流を変化させるに応えて独自の端子電圧のこの現象に対するとソレノイド全体合計の誘起電圧は N、1 つのループの EMF を掛けたターン数。

私たちは、基本を説明した、物理学の研究室で電磁誘導を研究する方法をみましょう。

次の実験のすべてのアナログ バイポーラ電流計、電流の流れの方向によって、ゼロ点の左右に逸らす針のある使用します。

まずは、中空コア、明確にラベル付けされた北と南の極を持つロッド磁石アナログ バイポーラ電流計とソレノイドを取得します。ソレノイドを電流計に接続します。最初の試験には、電流計の負端子に接続されているソレノイドの端に磁石の北極を挿入します。電流計を観察し、針の偏向のおおよその大きさと極性を記録します。ソレノイドから磁石を取り出して極性と電流計の針の振れのおおよその大きさを記録します。

今、磁石の向きを変えると挿入し、電流計の負端子に接続されているソレノイドの端から南極を取り出します。コイルともっとゆっくりそれ最初を削除し、その後より磁石の南極を挿入することでこの実験を繰り返すよりも早く最初の試験。北極の近くに移動、ソレノイドに入るとき電流計の瞬間的な肯定的なたわみが発生電流を誘導します。ソレノイドから北極を削除すると、たわみは負です。磁石の向きを反転させると、電流計の応答も元に戻します。

最後に、動きの速度磁場誘起電圧と電流を決定する時間の変化に及ぼす影響します。少ない電流と小さい読書遅い動作を誘発して速い動作はより多くの電流と大きい読書を誘導します。

自己インダクタンス実験用電球、インダクタ コイル、示すよう正 1 ボルト、スイッチ、およびアナログの電流計に設定電圧を接続します。スイッチ開いているのでない電流が流れると回路を組み立てます。

電球およびインダクタ コイルに電圧源を接続するスイッチを閉じます。ぼんやり点灯する表示される電球を観察します。回路からの電圧供給を切断するスイッチを開きます。スイッチを開いた瞬間に電球と電流計を観察し、結果を記録します。電球を簡単に明るくし、電流計は、同時に肯定的な読書を示しています。これに対するのために起こる、いくつかのイベントはこの短時間の間に起こる。

当初、流コイルと電球が多く電流が流れるコイル電球と比較して、スイッチを閉じたとき以来コイルは低抵抗と比較電球。スイッチを開く電圧源を切断します。これは減少するインダクタを流れる電流が発生します。

元の電流と同じ方向に流れることによって減少に反対する過渡電流を誘導する順番その磁束の変化を引き起こすこのインダクタを流れる電流が変化します。2 - の組み合わせオリジナルと過渡電流 - 今電球を流れる簡潔に、点灯と同時に肯定的な電流を電流計でたわみが発生現在、合計のインダクタを得られます。

電磁誘導近代的なデバイスは、多くのアプリケーションで、エネルギーと物理的に接触することがなく情報を転送する基本的な方法。

誘導は、変圧器と呼ばれるデバイスの機能の背後にあるコアの原則であります。変圧器は一次巻線に接続された入力端末のペアを持って- またはコイルの出力端子のペアが二次巻線に接続されています。鋼、フェライトや空気だけでもコア 2 つの巻上げの磁気カップルします。一方の巻線間の電圧と電流を流すこと、磁気フィールドを作成します。磁束、または磁気フィールドの密度、それが電圧を誘導するコアを二次巻線に結合されます。この原則は相互誘導と呼ばれます。

インダクタの別のアプリケーションは、シンプルさ、耐久性、信頼性などの近代産業の主力である AC 誘導電動機です。誘導電動機は唯一の 2 つの主要な部分です。最初の空洞の周り固定コイルから成っているステーターと呼ばれる固定の部分です。円筒形配筋をキャップ エンド リングのペアであるロータは、空洞で中断します。三相交流誘導電動機は、ステータ コイルの独自の別のセットに接続されている各相と三相電源を使用します。コイルは、付属の電源の各フェーズに 1 つの磁場を生成するパターンに配置されます。「静磁場」と呼ばれる、ネット結果磁場が一定速度で回転します。

回転磁束はローター、変圧器は、セカンダリに一次コイルから電力を転送する方法のように電流を誘発します。回転子の棒を通る電流が順番に「誘導ローター磁気フィールド」と呼ばれる独自の磁場を作成します。これらの 2 つのフィールド間の相互作用は、バーの周りに磁石に続く鉄のような静磁場に従う場合は、ローターの力を生み出します。

ゼウスの電磁インダクタンス入門を見てきただけ。今、時間変化する磁場が導体に起電力を誘導する方法、生成された電流が独自の磁場を生成する方法を理解する必要があります。見てくれてありがとう!

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