渦電流

質問

渦電流についての質問です。

金属板の上にコイルを置き、コイルに交流電流を流すことで金属板には渦状の誘導電流（渦電流）が発生すると思います。
ここで、金属板より小さな金属片のようなものを誘導電流の経路に設置した場合、金属片に誘導電流は発生するのでしょうか？（渦電流が誘起される金属片が小さいために渦状の経路を形成できない！？）
伝わりにくい質問かもしれませんが、回答よろしくお願いします。

回答No.5

bogen555

> 今回の質問の渦電流というのは、鉄心に発生する渦電流ではなくコイル付近にある金属片に流れる渦電流のことです
> コイル付近にある金属片にはどのような経路で渦電流がながれるのでしょうか？
鉄芯も金属片ですよ。
一般に問題になるのは、鉄芯の渦電流損だから、わかりやすいと思っただけです。
再度説明しますが、渦電流が流れるメカニズムは、コイルに電流が流れる→アンペアの右ネジの法則に従い磁束（磁界）が発生→磁束が金属片を貫く→磁束の回りに円環電流が流れる（これが渦電流）わけです。
当然金属片の磁束に直交する面積成分が、渦電流損に関係します。

良い本があります。
これ読めば、電磁気学の基本をたったの6日間で学べます。
もし、電気学を学んでいれば、たったの4日間です。
「6日でマスター！電磁気学の基本66」
http://www.amazon.co.jp/dp/4274210790

お礼

ありがとうございました！
大変参考になりました！

回答No.4

bogen555

> 金属片にも渦電流は発生するとのことなのですが、その時渦電流はループ状の経路にならないですよね？
> 金属片はコイルより小さいとしています
> どのような経路になるんでしょうか？

フェライトコアやダストコアの粒径（金属片の直径相当）はコイルに比べてものすごく小さいですよ。
紹介した資料読めばわかると思いますが、渦電流が流れるメカニズムは、
コイルに電流が流れる→アンペアの右ネジの法則に従い磁束（磁界）が発生→磁束が金属片を貫く→磁束の回りに円環電流が流れる（これが渦電流）
です。
磁束の直径は無いんで、金属片の直径が小さくなれば、渦電流の直径も小さくなります。
そこで、定量的に評価するため、渦電流損で考えるわけです。

補足

回答ありごとうございます！

今回の質問では鉄心は関係ないと思うのですがどうでしょうか？
書き忘れていましたがコイルはソレノイドコイルです
今回の質問の渦電流というのは、鉄心に発生する渦電流ではなくコイル付近にある金属片に流れる渦電流のことです
コイル付近にある金属片にはどのような経路で渦電流がながれるのでしょうか？

回答No.3

bogen555

話が見えなくなったんですが、ANo.2の方は質問者と同じ学校かサークルで、この質問は電力計に関することでしょうか？

基本的に渦電流による損失は、磁束に直交する金属片の面積に比例することはわかったと思いますが、これと電力計の関係を補足質問して下さい。

補足

No.2の方と面識はありません
電力計は今回かんがえていません

回答No.2

shintaro-2

どんな小さなものでも渦電流が発生します

電力計のようなものは、それらが内側打ち消しあって大きなループになるだけです。

お礼

どんな小さなものでも渦電流は発生するんですね
ありがとうございました！

回答No.1

bogen555

> 金属板より小さな金属片のようなものを誘導電流の経路に設置した場合、
> 金属片に誘導電流は発生するのでしょうか？
残念ながら、渦電流は発生します。
ただし、金属板よりも金属片の方が小さくなります。
一般に、渦電流の発生の少ない磁束と同一方向の薄板とか、粒径の小さなフェライトとかで磁芯を構成し、渦電流損失を小さくします。
ここによると、
http://cgi.din.or.jp/~goukaku/3jyukent/den06.pdf
薄板による積層鉄心の渦電流損Weは
　We=k2(t・f・Bm)^2　 [W/kg]
だそうです。
ここで、k2:係数、t:板厚、f:周波数、Bm:最大磁束密度です。
同じ板厚だったら、渦電流損は周波数の二乗と最大磁束密度の二乗の積に比例し、同じ周波数だったら、渦電流損は板厚の二乗と最大磁束密度の二乗の積に比例します。

金属片のようなものの場合は、ここを参考に自分で計算して見て下さい。
http://ir.lib.oita-u.ac.jp/jspui/bitstream/10559/2686/3/diss0080-3.pdf

補足

回答ありごとうございます
計算もできるんですね
知らなかったです！
参考になります

金属片にも渦電流は発生するとのことなのですが、その時渦電流はループ状の経路にならないですよね？金属片はコイルより小さいとしています
どのような経路になるんでしょうか？