締切済み 電磁気の問題 教えてください 2016/01/11 11:59 卷数300,自己インダクタンス0.01[H]のコイルがあり、このコイルの面積をdとす る。 コイルに3[A]の電流が流れたとき、面積dを貫く磁束を求めよ。 みんなの回答 (1) 専門家の回答 みんなの回答 bran111 ベストアンサー率49% (512/1037) 2016/01/11 17:03 回答No.1 Φ=LI=0.01*3=0.03 (Wb) 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 物理学 電磁気の問題です 教えてください 巻数1000,自己インダクイタンス3「H」のコイルに直流電流を流したとき、6×10^-4(Wb] の磁束を発生した。この場合、コイルに流した電流はいくらか。 電磁気の問題 お願いします. A,B 2つのコイルがあり、Aコイルの電流が1/100秒間に5[A]変化したとき、 Bコイル に20[V]の起電力を誘導するという。このときの相互インダクタンスはいくらか。 相互インダクタンスの基本的な問題 ある参考書片手に、電気工学を勉強しています。 その中で、相互インダクタンスの問題があるのですが、どうも腑に落ちないところがあり、お聞きしたく思います。 問題は下記のとおりです。 コイルA、コイルBがありコイルAは400回巻き、コイルBは600回巻き。 コイルAに電流を流すと、コイルAに磁束が鎖交し、その磁束はコイルBにも鎖交します。このとき、Aに5[A]の電流を流して、コイルAには5x10^-3[Wb]の磁束が鎖交し、Bには2x10^-3[Wb]が鎖交します。 コイルAの自己インダクタンスLa と相互インダクタンスMを求めよ。 私の答え NaΦ=LaIaの式から La = (NaΦ)÷Iaとして La = (400 x 5x10^-3)÷5 = 0.4[H] 従ってコイルAの自己インダクタンスは 0.4[H] 次に、M = (NbΦa)÷Iaなので M = (600 x 5x10^-3)÷5 = 0.6[H] としました。 ここまで記述して、コイルBに鎖交した磁束は計算に入ってません。 参考書の答えは、 M = (NbΦb)÷Ia として計算されています。つまり、 M = (600 x 2x10^-3)÷5 = 0.24[H] となっています。 しかし、この参考書の公式説明の中で、 M = (NbΦb)÷Ia この式は一度も出てきていません。 もっといえば、 M = (NbΦa)÷Ia という式があるのであれば、相互インダクタンスMはコイルA側の磁束ΦaとコイルAに流れる電流Ia、コイルBの巻き数がわかれば求まってしまいます。 ちょっと混乱してますが、 M = (NbΦa)÷Ia の式は、コイルBにもコイルAで発生した磁束がそのまま鎖交する場合にのみ有効っていう解釈でしょうか? とすれば、 M = (NbΦb)÷Ia とする理由もわからなくは無いのですが、今度はこの式のIaというコイルAに流れる電流を割る意味がよくわからなくなってきます。 識者の方の出来ればわかりやすい解説がいただけるとありがたく思います。 よろしくお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 電磁気:ヒステリシス曲線 お世話になります。 素人です・・・。 ヒステリシス曲線について教えてください。 例えば適当なコイルがあり、そのまわりに鉄があるとします。 コイルに電流を流すと磁束が発生すると思います。 電流を上げる、これはB-H曲線でいうとH:磁界の強さに相当すると思うのですが。 例えば、無負荷状態から2Aの電流を印加したときの磁束量をM、無負荷状態から3Aの電流印加後、2Aまで下げたところで発生している磁束量をNとします。 B-H曲線から想像するに、Nの方が磁束量として高い値を示すと思われるのですが、このような解釈は間違っていますでしょうか? 以上、宜しくお願い致します。 電磁気の問題について 電磁気の問題について質問させていただきます。 図に示すように、一つの平面内に無限に長い直線導線と、一辺の長さがaの正三角形コイルABCを点Bが直線に接し、辺ACが直線に平行になるように置き、直線導線にI=I0sinωtの交流電流を流す。 閉回路内で直線導線からxとx+dxの間の面積部分を貫く磁束dΦを求め、回路内を貫く磁束Φを求めよ。ただし、透磁率をμ0とする。 答えとして dΦ = (μ0*I0*sinωt/√(3)π)dx Φ = μ0*I0*a*sinωt/2π となったのですが、あっているでしょうか? 回答よろしくお願いいたします。 電磁気の問題で分からないところがあります 質問させていただきます (1)図3に示すように2辺の長さが2a、2bの長方形の導線回路に電流Iが流れているときに中心に生じる 磁界の強さHを求めよ。 (2)直径Lの円形コイルと1辺がLの正方形コイルがあり、それらの回路に等しい電流Iが流れるとき それぞれの中心に生じる磁束密度Bの比を求めよ (3)半径aの無限に長い円柱状の導体内を、一様な密度で強さIの電流が流れているとき 円柱の内外に生じる磁束密度を求めよ。 (1)図の中心の磁場は4辺からの寄与の和となるので、ビオサバールの法則より 4×I(cosθ1+cosθ2)/4πr でしょうか? (2)円形コイルのほうは B=u0I/2a 正方形のほうは分かりません・・・ (3)アンペールの法則よりB=u0IR/2πa^2になるのですが、 なぜコレは円柱の外でも成り立つのでしょうか? 長々とすみません・・・ 回答よろしくお願いします 電磁気の問題を教えてください。 真空中において、半径1mで1回巻の円形コイルを45°で貫く磁束密度が1T/sの割合で増加している。コイルに発生する誘導起電力の絶対値を求めよ。 ただし、 真空の誘電率ε0=8.85×10^-12 F/m、真空の透磁率μ0=1.26×10^-6 H/m. ファラデーの電磁誘導の問題 N極が左側にS極が右側にあり一様な磁場(磁束密度B)で磁場に中心軸を垂直にして面積Sで一回巻きコイルが角速度ωで回転できるとする (1)磁場と面積Sの角度がwtで表せるとき、起電力はどうなるか?コイルの左回りを起電力の正の向きとして表せ 磁束φはBSより φ=BScoswt 起電力V = -dφ/dt から BSwsinwt (2)コイルに抵抗Rをつないで誘導電流を流した。この電流の最大値はいくらか?コイルの自己インダクタンスは考えなくていい V=RIより I = V/R よってVが最も大きいときIが最大値 Vmaxはwt= π/2+nπ(nは整数)でその 時、最大値は BSwsinwtから Vmax = BSw よって I = BSω/R (3)この抵抗の平均消費電力はいくらか? (4)S=1.0*10^2 [m^2] ω= 3.0*10^3・s^-1 B=0.5T R=20Ωの時電流の最大値と抵抗の平均消費電力の値を単位を付けてそれぞれ求めよ ご教授お願い申し上げます。 電磁気に関する問題です 半径a=50mm、巻数N=10回の円形コイルの面が、 地球磁界の方向に平行になるように垂直に立っています。 このコイルに電流を1mAと100mAながしたとき、 コイルの中心におかれた磁針NSの振れ角θを求めたいのですが、 どなたか教えてくださいませんか。 ちなみに、コイルの置かれている場所の地球の磁界の水平成分の 磁束密度を25μTとします。 電磁気 次の問題が解けません。 わかる方教えていただけないでしょうか? 十分小さな半径aの円形コイルに電流Iが流れると、この円形コイルは μ=πa2I の 磁気モーメントを持つことになる。この円形コイルが磁束密度 B(r) 中に置かれたときに、 このコイルには -μ▽B の力が働く事を示せ。 どうかよろしくお願いします。 電磁気 コイルに磁石を近づけると、コイルを貫く磁束の変化を妨げる方向に電流は流れますが、磁石を固定しておいて、磁石にコイルを近づけた場合でも同じことが起こりますか? 電磁気の問題なんですが・・・ 次の問題が解けません><問題の内容は 図において、半径aの円形コイルの面が地球磁界の方向に並行になるように立てる。このコイルに電流Iを流した時、その中心にある磁心NSの振れθを求めよ。ただし、コイルの巻数をN、地球磁界の水平成分の磁束密度をBとする。 という問題です。わかる方がいたら回答よろしくお願いします>< 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム ソレノイドの磁束について(自己インダクタンス) 芯が透磁率μの長いソレノイド(長さl、断面積S,1mあたりn巻き)で電流Iが流れているときの話です。 このソレノイドの自己インダクタンスを求めようとしました。 自己インダクタンスを求めようと磁束を考えたときのことです。 磁束密度がμnIということは分かるのですが、磁束になると「磁束密度×S×nl」となるところが分かりません。 具体的には「磁束は1巻きごとにμnIS」が理解できません。 磁束"密度"なのだから、ソレノイドの断面積をかければソレノイドを走る全ての磁束数が出るように思えます。 磁束密度がソレノイドの1巻き分のものしか考えてないのであれば、結局ソレノイドのある断面の磁束数も巻き数倍しないといけないのでは?などと考えてしまいます。 回答をお待ちしております。 (文章が少し変かもしれません、すみません) 電磁気の問題を教えてください 辺長aの正方形のコイルが、大きさBの一様な磁束密度の中で角速度ω回転している、ただし、コイルの回転軸は磁束密度の方向と垂直になるように設置されている (1)コイルに働く誘導起電力を最大値を示せ (2)a=50cm,回転数を毎分2400回転として、最大で15.7Vの起電力を得るためには、Bをいくらにすれば良いか 誘導起電力、ソレノイドコイル、自己インダクタンス 長さ1m、断面積S平方mの鉄心(透磁率μ)に導線を5回巻いてチョークコイルを作ります。 今、1アンペアの電流が流れているとすると、 ソレノイドコイルの作る磁界は、5×1ヘンリー。 ここで、0.1秒の間に電流を1.1アンペアにしたとします。 このときの磁界は5×1.1ヘンリー この時、このコイルの自己インダクタンスはいくらかということを考えます。 Bは磁束密度、Hは磁界の強さとします。 まず、磁束の変化量ΔΦとしてBS(前)-BS(後)=μHS(前)-μHS(後) =μS(H前-H後)=μS×5×(1.1-1)=μS×5×(0.1A) そして、ここが疑問なのですが、 自己誘導起電力をVとしますと、 V=-ΔΦ÷Δt、Δtはここでは0.1秒ですから V=-ΔΦ÷0.1秒、つまり V=-μS×5×(0.1A)÷0.1秒となるのか、それとも ソレノイドは5回巻きですから、 V=-(5回)μS×5×(0.1A)÷0.1秒となるのか、どちらでしょうか。 それとも、やっぱりこの考え方では根本的に間違っているのか。何か知識が欠如しているとか。 つまりこの考えで行けば、自己インダクタンスはL=μS×(nの二乗)÷コイルの長さ(メートル)になるはずなのです。※nはコイルの巻き数。 くわしい人お願いします。 電磁気2 一辺が 2a、質量 m、一辺が 2b、質量ゼロの 長方形のコイルを電流 I が流れている。真空中の透 磁率を μ0 とするとき、以下の各問に答えよ。 (a) 図のように長さ 2a の導線(図の縦線)を電流が上向きに流れている。導線の中点から水平方向に長さ r 離れた点 P における磁束密度の大きさ及び向きを求めよ。 (b) (a) の結果を踏まえて、長方形コイルの中心点に発生する磁場の強さを求めよ。 (c) 長方形の周囲の長さを固定したとき、コイルの中心に作る磁場を最小にするには、a と b の比をどの様 にすれば良いか? 上の問題をご教授ください。 相互インダクタンスについて 巻き数100のコイル1と巻き数200のコイル2があり、それぞれのコイルの作る磁束のうち、70%が相手側のコイルと鎖交する。コイル1に5Aの電流(I)を流した時、そのコイルに1*10^-3Wbの磁束(φ)を生じた。両コイル間の相互インダクタンス(M)を求めよ。 28mHになるのはどうしてですか?これが分かりません 電磁気学の問題 単位長さ当たりn回巻きの無限に長いコイルに電流Iを流した。コイルの中心軸上での磁束密度Bをビオサバールの法則、アンペールの法則、それぞれを用いて求めよ。また、コイルの内外の磁束密度Bは、内部、外部でそれぞれ一様であることを示せ。 という問題を教えてください。お願いします。 電磁クラッチ http://www.mekatoro.net/digianaecatalog/ogura-kansiki/Book/ogura-kansiki-P0084.html 上記サイトにて、 『アーマチュア吸引時、瞬間的に電流値が下がりますが、これは磁気回路の 空隙変化によりインダクタンスが急増するためです。』 という記述があります。 アーマチュアが吸引されプーリーと接触、滑りながらやがて同期するものと 思いますが、アーマチュアが吸引されプーリーと接触した時の電流値は 実際どこになるのでしょうか? 下がり始め? 下がったところ?(実トルク立ち上がり時間の開始点?) 空隙ゼロ近傍で磁束が急激に変化、結果インダクタンスが急増すると 思われるので、そう考えると後者かと思うのですが。 それとも前者でしょうか? 磁束の変化と電流の変化にはタイムラグがあるとか? 回答頂いた方々、ありがとうございました。 私も後者だと考えたのですが、 前者であるようなんです。 サイトにあるトルクのグラフを 見ても、電流落ち込み部では既に 若干のトルクが生じており、 前者であることを示唆している と考えます。 しかしながら、その理屈が理解できません。 再度アドバイスをお願いします。 回答(1)、(3)さんは、下がり始め (アーマチュア吸引時間におけるピーク) 回答(4)さんは、それより後のアーマチュア吸引時間後の立ち上がり がアマチュアとロータの接触するところ(エアギャップゼロ)を指している と解釈したのですが。 そもそも私はインダクタンスというものがよく理解できていない ような気がします。 インダクタンスが急増するというのは、 L=μSN^2/L・・・? μ はコイルの芯の透磁率 Nはコイルの巻数 Lはコイルの長さ Sはコイルの断面の面積 アーマチュアが動き始めるとエアギャップが小さくなっていき、 ?式のμが大きくなるのでLが増えるというような理解をしている のですが。 エアギャップがゼロ(アーマチュアがローター摩擦面と接触)に なった後インダクタンスは変わらない。 エアギャップの変化が無ければ(アーマチュアが動かない) 電流は、単純にI=E/R(1-e^(-Rt/L))・・・?で表されるカーブになる。 E、R、L:const エアギャップの変化に伴いμが大きくなり、Lが大きくなる。 ?のあるところでLが急増することで電流の落ち込みができる。 そんなふうに考えています。 上記のように考えた結果、エアギャップゼロになる時μが急に 大きくなる(インダクタンスが急増)、?式でインダクタンスを 急増させるとその部分に落ち込みが出来ます。つまり落ち込んだ ところがエアギャップゼロになったところかなぁと思ったのですが。 全く見当違いな理解でしょうか・・・ 身近な有識者の方に聞いたのは、接触するのは下がり始め (回答1さん、3さんと同じ) 電流が下がった点をアーマチュア吸引時間としているのは 落ち込みがシャープで計測しやすい.etc、そういった理由が あるようなことを聞きました。 (詳しく聞こうとするといつも教えてくれないんですよね・・・) 接触するのが下がり始めというのがどうも理解できなくて。。。 前述の通り、アーマチュアが吸引、エアギャップゼロになったら インダクタンスは変わらないと思うのですが、変わりますか? エアギャップゼロ以降インダクタンスが変わらないのなら 接触した以降に電流が下がることは無いと思うのですが。 理解の仕方に大きな間違いがあるのではないかと思いますので その点を指摘頂ければと思います。 インダクタンスについて。 電磁気の授業で相互インダクタンスと自己インダクタンスについての 授業があったのですがよく分からなくなってきたので質問します。 授業の流れはこのような感じです。 (1)まずファラデーの法則 1)φe.m. = -dΦ/dtである。(大丈夫でした) 2)このときΦ=∫s BndSで表される磁束と呼ばれる量である。 3)最終的に → → → → ∫c0 E・ds = -∫∂B/∂t・dS と導出した。 (2)準定常電流について 1)アンペールマクスウェルの方程式にて変位電流∂D/∂tが無視できるなら準定常電流とする。 このときファラデーの法則φe.m. = -dΦ/dtは無視できない。 2) ・コイルC1とコイルC2がある。 ・C2には電流I2が流れている。 ・C2から離れたところにあるC1での磁束をΦ1とする。 ・Φ1はI2のつくる磁場B2によるので Φ1 ∝ I2 である。よって間の比例定数を Φ1 = M12 I2 【1】 ここでM12を二つのコイルの幾何的量に依存する比例定数として 相互インダクタンスと呼ぶ。 よってファラデーの法則はφe.m. = -dΦ/dt = -M12 dI2/dtとも表せる 次にいきます。 ・I2が変化するとB2も変化する ・すると磁束Φ1も変化する ・磁束Φ1の変化を打ち消す方向に磁場B'が発生させるように誘導電流I1が発生する。 ・誘導電流I1のつくる磁束Φ1への寄与は当然I1に比例する。よってその比例係数をL1とすると Φ1 = L1I1 + M12I2 【2】 となる。 ・・・ と続く授業だったのです。 それで疑問になったのですが なぜ一番最初に相互インダクタンスを定義した式【1】には なぜその後にある式【2】では入っている自己インダクタンスは含まれないのでしょうか。 I1が流れていない一瞬について考えたのが【1】なんでしょうか。 混乱しました( ̄Д ̄;; よろしくお願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など