渦電流について

質問

交流磁場内にアルミなどの金属板をおくと渦電流が生じますが、渦電流が発生するのは板の形状の場合のみのでしょうか？

たとえば交流磁場内にアルミや銅の円管をおいた場合も渦電流は生じるのでしょうか？

またその場合，金属を交流磁場内に入れないときより、渦電流によって誘導起電力は下がるのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.3

chiezo2005 · ベストアンサー

形状にはよりません。
通過している磁束線が時間的に変化すれば渦電流は起こります。
円管の場合は円管の穴に垂直に磁場がかかっているときは渦電流というよりはコイルと同じように電流が流れます。

＞またその場合，金属を交流磁場内に入れないときより、渦電流によって誘導起電力は下がるのでしょうか？

一般的に，金属に誘導電流は磁界を妨げる方向にながれます。
誘導起電力といっているのは別のコイルがどこかにあってそこへの誘導起電力ですかね？　だったら，妨げる方向なので下がります。

回答No.4

ymmasayan

No.1です。
表皮効果に勘違いのミスがありました。お詫びします。

×・・また「外側」ほど大きいため高周波になると電線の「外周を」電流が流れなくなり
○・・また「内側」ほど大きいため高周波になると電線の「内部を」電流が流れなくなり

失礼しました。

回答No.2

noname#74145

渦電流とはその電流が渦状に流れるからそのように名付けられた訳ですがこれは自由電子を持つものならどんな物にも起こります。磁界によって電子が突き動かされるのが渦電流の発生原因ですから。

例えばミシン針の焼き入れはコイルの中を通過させますがこれは極めて細い物にも拘らず一瞬で真っ赤に焼けますね。

＞金属を交流磁場内に入れないときより、渦電流によって誘導起電力は下がるのでしょうか？

この意味が良く判らないのですがもう少し詳しく教えて戴けますか？

回答No.1

ymmasayan

決定的な例を一つ。

電線に交流を流すと電線中にも円形の交流磁力線が発生します。
この磁力線は電線内部に逆起電力を発生させ元の電流を妨げるような電流を流そうとします。
詳細は省略しますが逆電流は周波数が高くなるほど、また外側ほど大きいため
高周波になると電線の外周を電流が流れなくなり見かけ上電線の断面積が減ったことになります。
これを表皮効果といい高周波では大問題です。

以上でご質問の答えはお判りでしょう。
「誘導起電力」の意味がつかみにくいですが電線の周りに導体を置くと逆起電力を生じると言うことから
ご判断ください。

余談ですがコイルの鉄心にも渦電流が流れます。熱になり電力ロスになります。
これを防ぐため鉄にシリコン(珪素)を混ぜて導電率を下げたり鉄板を薄くして間にニスを塗って絶縁したり
全て渦電流を減らすためです。