コイルに交流磁場をかけると振動しますか？

質問

コイルに交流磁場をかけると恐らくその周波数で振動すると思うのですが、
この理屈とこの現象に名前などがありましたら教えて下さい。
それと鉄心入りとなしでは入りの方が振動しやすいのでしょうか？
何となく電磁誘導で説明出来そうな気もするのですが、
具体的な説明が出来る方がいらっしゃったら教えて下さい。

回答No.7

imoriimori · ベストアンサー

＃１です。
専門家のご意見にさからうようですが、「自分自身の電流と磁界間に力は発生」します。
複数巻のコイルを想定するといいです。コイルの一巻きにとって他のコイルの一巻きが作る磁場は外部磁場です。ある一巻きをAとする。隣の一巻きをBとする。AとBとは同じ電流方向なので、ひきつけ合う。
さらに言えば、コイル一巻きだけを考えてもその中で力は発生する。一巻きの一部分Aを考える。また別の場所にはやはりコイルの一部分Bがある。巻き線は一つながりであっても、Aに取ってBは他人様。Aの部分の電流はBの部分の電流によって力を受ける。AとBとが互いに１８０度反対側に向かい合っていると、電流の向きは逆方向なので、AとBとの間には反発力が働く。つまりコイルが外側に膨らむような力を受ける。

一つのコイルも実は沢山の他人様の集合です。だからコイル全体を「自分自身」という言い方をするならば、自分自身に力が働くのです。

これを具体的に平たく示すweb情報を探してみましたが、うまいのがありません。せいぜい次のURLがひっかかったくらい。
この例は超電導ですが、常伝導でも何でも同じ事です。超電導コイルでコイル自身に働く力が特に取り沙汰されますが、それは、巻き線が自分の磁場から力を受けて巻枠からちょびっと変位しちゃったりすると摩擦熱で超電導状態が壊れたりして大きな問題だからです。ですから超電導コイルの場合、巻き線が動かないようにうまく配線する事が求められます。

参考URL：

http://www.sophia.ac.jp/J/researchfiles.nsf/vwFile/2007hokoku-P8.pdf/$FILE/2007hokoku-P8.pdf

回答No.6

porepore47

ダイナミックスピーカーは、外部磁界のあるところに電流を流すコイルを置いた場合です。普通は永久磁石が外部磁界になっています。
質問者はコイルに電流を流し、自分で発生する磁界と電流で力が発生するかと言う質問のようですから、条件が違います。
普通の条件では、自分自身の電流と磁界間に力は発生しません。
誘導電動機や、リニアモーターのように、２次側に電流の流れるものが構成できれば、相対的に力が発生しますが。

回答No.5

anachrockt

追記ですが，仕事で時々使う「振動試験機」もありました．
http://www.mitutoyo.co.jp/products/shindo/menu/shindo.pdf

回答No.4

anachrockt

それは「ダイナミック型スピーカー」の動作原理そのものです．
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%94%E3%83%BC%E3%82%AB%E3%83%BC

回答No.3

porepore47

コイルに交流磁場をかけただけでは振動しません。
誘導により、コイルに電流が流れると、この電流と磁場との関係で力が発生し、振動する”可能性”がありますが。力がかかったからといって振動するとも限りませんね（振動するという言葉の定義にもよります）。コイルが閉回路を形成していない場合は電流が流れないので振動もしないことになります。（巻き線自体の渦電流を想定すれば別ですが）
鉄心の効果でコイルに流れる電流が強くなると、この力も大きくなります。一方、鉄心自体にも誘導電流（渦電流）が流れる場合があり、この場合は、コイルに電流が流れなくても、振動する可能性があります。
また、鉄心には磁気ひずみが発生する可能性があり、コイルが無くても、これも振動の原因になります。

お礼

回答ありがとうございます。

すいません、質問を書き間違えました。

交流磁場をかけるとではなく、交流電流を流し交流磁場を発生させると
です。
申し訳ありません。

恐らくNo.1さんとNo.2さんの回答はそういう意味での回答ではないかと思うのですが、
鉄心の入りなしの方の回答をお願い致します。

回答No.2

noname#84191

振動しますね。

一番身近な例は、電柱の上にあるトランス・・ブーンという音が聞こえていると思います。
（都会では・周りの音が五月蝿くて聞こえないかも）

電気室がある様な所でしたなら、電気室へお邪魔してみると、大きな音が聞こえます。
基本周波ではなく、３倍波に共振している音ですが・・・

回答No.1

imoriimori

振動現象については名前が有るのかどうか知りませんが、振動すると思います。
近い現象名はローレンツ力（ろーれんつりょく）でしょう。
力＝電流×磁場　F=I×B という式により、磁場中を流れる電流は力を受けます。磁場方向にも電流方向にも直交する方向へ。これがローレンツ力。
コイル巻き線に電流を流す。磁場ができる。巻き線の一部分（つまりその部分の電流）は他の部分が作る磁場から力を受ける。だから変位する。交流で変位すればすなわち振動。
鉄心入りで振動が強くなるかは私にはちょっとわかりません。専門家待ち。鉄心で磁場は強くなるから力も大きくなりそうだけど、しかし磁束は殆どが鉄心の中を通るからコイル巻き線直近の磁場が強くなるかは配置詳細次第でなんともいえないかも。