imoriimori の回答履歴
- IHの原理について
ネット上のいろいろなところでIHの原理が説明されていますが、ほとんどの説明は納得できません。よく見られる説明は、「コイルに交流電流を流すと鍋底に渦電流が発生する。ジュール熱はRi^2なので、アルミや銅は電気抵抗Rが小さすぎて、発熱量が少ない」というものです。しかし私は、以下のように考えます。どなたか電磁気の専門の方、教えて頂けますか。 コイルに交流電流を流すと、交番磁界Hが発生します。本当はsinωtでも付けた方が良いでしょうが、記述が面倒なので省略し、鍋底の磁界もHとします。鍋底の磁束密度Bは、B=μHとなります。μは鍋が置かれていなければμ0、あればμ0μrですが、磁化Mは本質の議論には不要と思いますので取り敢えず無視します。また、高周波になるとヒステリシス損失や表皮効果も無視できないのかもしれませんが、これも考えないことにします。 磁力線が通る部分に適当な面積を考えれば、Bを磁束Φに変換できます。ファラデーの法則により、磁束の時間変化は誘導起電力V=-dΦ/dt を誘起します。これが渦電流iの基となり、V=Riを満たすような電流が発生します。従って、用いるべきジュール熱の式はRi^2ではなくて、V^2/Rだと思います。すなわち鍋底の電気抵抗Rは小さいほど発熱量が大きくなります。アルミや銅で発熱量が小さいのは比透磁率μrが小さいためにBが小さく、従ってVが小さいからだと思います。 仮にRが小さすぎて発熱量が少ないとすると、透磁率の効果を無視してもおかしなことになると思います。土鍋はほぼ絶縁体なので渦電流が流れず発熱しない、これにはすべての人が同意すると思います。だんだん鍋の電気抵抗を小さくしていくと、渦電流もだんだん増えていくんですよね。鉄のあたりでは渦電流が十分大きくなって、十分発熱しますよね。ならば、さらに電気抵抗を小さくしていったら、渦電流はさらに大きくなるのではないでしょうか。電気抵抗の変化に対してジュール熱がピークを持つような式は、電磁気学のどこを探しても(少なくとも通常の材料の範囲内では)出てこないと思います。 また渦電流損を考えると、これはIHの出力と同じだと思います。この式では、電気抵抗Rは分母にあって、渦電流損を小さくするには電気抵抗の大きな材料を使え、ということになっていると思います。これは「アルミや銅は電気抵抗Rが小さすぎて、発熱量が少ない」のと矛盾します。 ほとんどのIHの原理の説明は、交流磁界ー渦電流ーRi^2と短絡的に考えた結果の間違いだと思うのですが、私のこの考えはどこかおかしいでしょうか。
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- ElectronMan
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- 送電線の電磁波の影響
マンションの近くに高圧の送電線があります。マンションの建物が東西に長く、送電線がマンションの東側を南北に走っています。そのためマンションの東側の端で送電線から水平距離で30m、西側の端で100mぐらいです。電磁場は距離に反比例して減っていくので西側の端なら100mあるからいいかと思っていました。 ただマンションはRC造なのでコンクリの中に鉄筋が入っています。東端の30mのところで送電線の電磁場を受信して、建物の構造を通って西側の端に伝わってくる事によって建物の西側に伝わってきやしないかと少し気になりました。 実際に電場や磁場はコンクリ内の鉄筋を伝わって遠くまで届くものでしょうか?
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- 物理学
- subarist00
- 回答数6
- IHの原理について
ネット上のいろいろなところでIHの原理が説明されていますが、ほとんどの説明は納得できません。よく見られる説明は、「コイルに交流電流を流すと鍋底に渦電流が発生する。ジュール熱はRi^2なので、アルミや銅は電気抵抗Rが小さすぎて、発熱量が少ない」というものです。しかし私は、以下のように考えます。どなたか電磁気の専門の方、教えて頂けますか。 コイルに交流電流を流すと、交番磁界Hが発生します。本当はsinωtでも付けた方が良いでしょうが、記述が面倒なので省略し、鍋底の磁界もHとします。鍋底の磁束密度Bは、B=μHとなります。μは鍋が置かれていなければμ0、あればμ0μrですが、磁化Mは本質の議論には不要と思いますので取り敢えず無視します。また、高周波になるとヒステリシス損失や表皮効果も無視できないのかもしれませんが、これも考えないことにします。 磁力線が通る部分に適当な面積を考えれば、Bを磁束Φに変換できます。ファラデーの法則により、磁束の時間変化は誘導起電力V=-dΦ/dt を誘起します。これが渦電流iの基となり、V=Riを満たすような電流が発生します。従って、用いるべきジュール熱の式はRi^2ではなくて、V^2/Rだと思います。すなわち鍋底の電気抵抗Rは小さいほど発熱量が大きくなります。アルミや銅で発熱量が小さいのは比透磁率μrが小さいためにBが小さく、従ってVが小さいからだと思います。 仮にRが小さすぎて発熱量が少ないとすると、透磁率の効果を無視してもおかしなことになると思います。土鍋はほぼ絶縁体なので渦電流が流れず発熱しない、これにはすべての人が同意すると思います。だんだん鍋の電気抵抗を小さくしていくと、渦電流もだんだん増えていくんですよね。鉄のあたりでは渦電流が十分大きくなって、十分発熱しますよね。ならば、さらに電気抵抗を小さくしていったら、渦電流はさらに大きくなるのではないでしょうか。電気抵抗の変化に対してジュール熱がピークを持つような式は、電磁気学のどこを探しても(少なくとも通常の材料の範囲内では)出てこないと思います。 また渦電流損を考えると、これはIHの出力と同じだと思います。この式では、電気抵抗Rは分母にあって、渦電流損を小さくするには電気抵抗の大きな材料を使え、ということになっていると思います。これは「アルミや銅は電気抵抗Rが小さすぎて、発熱量が少ない」のと矛盾します。 ほとんどのIHの原理の説明は、交流磁界ー渦電流ーRi^2と短絡的に考えた結果の間違いだと思うのですが、私のこの考えはどこかおかしいでしょうか。
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- 物理学
- ElectronMan
- 回答数17
- 方形孤立パルスのスペクトル
積分範囲(-T/2~T/2)で∫e^(-i2πft)dt f=1/T 答えは(1/i2πf)(-e^(-iπ)+e^(iπ)) まで求めたのですが、このあと何をすればいいのかわかりません。 また、グラフはどうなるのでしょうか ? どなたか解答、お願いします!
- スードーオーカ???
スードーオーカとはなんでしょうか? とあるイルカのサイトを調べたらスードーオーカと書かれてました。 なんかイルカ・クジラの仲間みたいですがよくわからないです。 URLを載せると著作権とかになりそうなので載せませんが、知っている人いたらお願いします。
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- 生物学
- mamekame-z
- 回答数1
- パソコンを用いた実験での誤差
OrCADを用いて、RC回路、RL回路を作成し、R、L、Cの両端にかかる電圧を調べました。 その結果、理論値と僅かに誤差が生じていたのですがこれは何が原因なのでしょうか?
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- 物理学
- sakuramaimai
- 回答数3
- MRIによるプラチナの発熱、移動
医用画像機器(MRI)に詳しい方への質問です. MRIを撮影する際に金属を外すのは発熱や体内での移動が問題になると思うのですが、一方で医療用デバイスで用いられている金属(チタンプレートやプラチナコイル)は体内に入っていてもMRIを問題なく撮られていると思います. チタンは非磁性体なので磁場による影響がなさそうなのは理解できるのですが、血管内治療などで用いられるプラチナは常磁性体なのにMRIでも多少のアーチファクト程度でとくに問題なく撮影できるのはなぜなのでしょうか? 物理を勉強したことがないものです.MRIがプラチナに対し発熱、移動の点で影響が少ない理由を教えていただけるとうれしいです.
- 先生の態度がよそよそしい
この春に大学卒業以来10年ぶりに母校に戻り、仕事をすることになりました。 当時お世話になった先生方とは随分長い間連絡を取っていなかったのですが、この機に着任の報告をメールで送ったところ、すべての先生から「おめでとう」「がんばれ」などの返信を頂けました。 そして昨日、そのなかの一人の先生に、なんとキャンパス内でバッタリと再会したのです!私が先に気づいて、「先生!」と声をかけたのですが、「あ、…こんにちは」と一言だけ仰って、すぐにどこかに行ってしまわれました。 10年ぶりに会ったわりには薄いリアクションだと思います。在学中は一緒に飲みに行ったりもしたのに…。私としては「お!久しぶりだな」といった明るい反応を期待していたのですが、どうにもよそよそしい感じでした。 先生からすると大勢の卒業生のなかの一人で、大学に戻ってきたのなら偶然会うこともあるだろうと想定内の出来事だったから、でしょうか。どうにも肩すかしをくらった感じです。ちょっと立ち話でもしたかったなあ…と思いました。
- 液体窒素のX線透過率
液体窒素のX線透過率のデータを探しています。 70keV程度の高エネルギーの放射光について、 透過率がわかれば有り難いです。 よろしくお願い致します。
- 波元の出力が2倍になったら振幅は?
高校物理の問題です。 波元から正弦波が送られているとします。 波元の出力が2倍になると、波のエネルギーは振幅の2乗に比例するのだから、振幅はルート2倍になると思います。 これを出力が同じ波が2つ重なったと考えると、重ねあわせの原理より、振幅は2倍になると思うのです。 なにか勘違いしているのでしょうが、わかりません。 どなたかわかりやすくご教授ください。お願いします。
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- 物理学
- L_PRISONER
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- 波元の出力が2倍になったら振幅は?
高校物理の問題です。 波元から正弦波が送られているとします。 波元の出力が2倍になると、波のエネルギーは振幅の2乗に比例するのだから、振幅はルート2倍になると思います。 これを出力が同じ波が2つ重なったと考えると、重ねあわせの原理より、振幅は2倍になると思うのです。 なにか勘違いしているのでしょうが、わかりません。 どなたかわかりやすくご教授ください。お願いします。
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- 物理学
- L_PRISONER
- 回答数7
- 医療機器の話題を扱う学術雑誌
医療機器(MRI装置など)の話題を扱う学術雑誌(学会誌ではなく、サイエンスやネイチャーと同類の商業誌)の中で、世界的に権威の高いものは何という名前なのでしょうか? また、日本の中で権威の高いものは何という名前なのでしょうか? もし複数存在する場合は全て挙げて頂けると幸いです。
- オシロスコープ『div』の言い方
オシロで『div』を何と言っていますか。 divはdivide, divisionの略なのは知っているのですが、 略すと単に『ディブ、ディビ』などと言うのでしょうか。 ご存知の方、ご教授を頂けましたら幸いです。 どうぞ宜しく御願い致します。
- 磁力の正体
磁力の正体はなんなのでしょう? 自然界の4つの力の分類のうち,磁力は電磁気力に含まれていますが, 静電気力が+と-の電荷が引き合う力で 磁力がNとSの磁荷が引き合う力だとしたら, どうしてこの2つは電磁気力としてまとめられてしまうのですか? 磁力を細かく分析すると元は静電気力だということでしょうか. 電子のスピンが揃うからといってなぜ磁力が生まれるのか,参考書などにもその根源的な部分はなかなか見つけられず,ここで質問させていただきました. どうかよろしくお願い致します.
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- 物理学
- haanetto_777
- 回答数11
- ソレノイドコイルの磁場の様子について
添付の図を見ていただきたいのですが、コイルの下に書いてある グラフはコイル内部の磁場の強さについて表しているのでしょうか? それとも外部でしょうか?それが何も書いてありません。 高校の教科書には、ソレノイドコイルの内部の磁場は一様である と書いてあるので、おそらくグラフはコイル外部の磁場を表して いるかと思うのですが・・・ すみませんが、このグラフが何なのか、ご説明いただけませんでしょうか?