電気

【電気】自己インダクタンスと相互インダクタンスの違いとは?

投稿日:

電気の分野には紛らわしい単語が多く出てきますね。

今回は間違えやすい「自己インダクタンス」と「相互インダクタンス」の違いを解説します。

自己インダクタンスとは

回路やコイルといった閉曲線に電流が流れるとその周囲には磁束が発生します。またファラデーの法則によって磁束が変化すると回路には誘導起電力が発生するので、回路に電流を流すと

  1. 回路に電流を流す。
  2. 流れた電流が回路の周辺に磁束を発生させる。
  3. 回路周辺の磁束が変化したのでその回路に起電力が生じる。

というようにその回路自身に起電力が生じます。このときある回路に電流を流した時にその回路自身にどれくらい起電力を発生させるかを「自己インダクタンス」といいます。

またこの起電力は、回路に流れる電流の変化とは逆向きの変化となるように発生します。

自己インダクタンスを詳しく見ると回路に電流が流れたときに生じる磁束は次のようになります。

$$Φ = LI (L>0)$$

これとファラデーの法則からから、起電力は次のように表すことが出来ます。

$$V=-\frac{dΦ}{dt}$$

$$V=-L\frac{dl}{dt}$$

となります。この比例定数Lのことを自己インダクタンスといいます。

相互インダクタンスとは

二つの回路やコイルが近くに存在していると、片方の回路に流れる電流が作り出した磁場はもう一方の回路にも影響を与えて起電力を発生させます。

順を追ってみると次のようになります。

  1. 片方の回路に電流を流す。
  2. 流れた電流が回路の周辺に磁束を発生させる。
  3. 近くで磁束が変化したのでもう一方回路にも起電力が生じる。

これを相互誘導といいますが、このとき初めに回路に流した電流がもう一方の回路にどれくらいの起電力を発生させるかを「相互インダクタンス」といいます

相互インダクタンスを詳しく見ると、ある回路1に電流I1が流れたときに回路1の周囲に生じる磁束変化はその回路の自己インダクタンスをL1とすると次のようになります。

$$Φ=L_1I_1$$

また近くにある回路2に生じる誘導起電力も回路1が生じさせる磁束に比例するのでこのΦを用いて表すと、次のようになります。

$$|V_2| = M |\frac{dl_1}{dt}|$$

この時のMを「相互インダクタンス」といいます。

まとめ

  • 回路自身に発生させる起電力の度合いを「自己インダクタンス」
  • 回路に流れる電流が他の回路に発生させる起電力の度合いを「相互インダクタンス」

「自己」と「相互」と言われている意味がよくわかりますね。それぞれ言葉が似ているので、間違えないように注意しましょう。

電気に関する記事はこちらもおすすめです。

2020/5/23

【電気】自己インダクタンスと相互インダクタンスの違いとは?

電気の分野には紛らわしい単語が多く出てきますね。 今回は間違えやすい「自己インダクタンス」と「相互インダクタンス」の違いを解説します。 目次自己インダクタンスとは相互インダクタンスとはまとめ 自己インダクタンスとは 回路やコイルといった閉曲線に電流が流れるとその周囲には磁束が発生します。またファラデーの法則によって磁束が変化すると回路には誘導起電力が発生するので、回路に電流を流すと 回路に電流を流す。 流れた電流が回路の周辺に磁束を発生させる。 回路周辺の磁束が変化したのでその回路に起電力が生じる。 とい ...

ReadMore

2020/5/21

【電気】電気加熱とは?7種類の原理、特徴を解説

産業分野において、ものを加熱する工程はほとんど全ての現場にあるのではないでしょうか。 スケールアップを計画するときや、抜本的な時間短縮・省エネルギーを検討する際には、加熱方法から見直すということも少なくないと思います。 今回は、電気加熱について全体的に理解したい人向けに記事をまとめました。 目次電気加熱とは電気加熱のメリット電気加熱の種類抵抗加熱アーク加熱誘導加熱誘電加熱(マイクロ波)赤外加熱レーザー加熱ヒートポンプ加熱まとめ 電気加熱とは 電気加熱は熱エネルギーを伝えるのに、電気を使う、酸素を使わない加 ...

ReadMore

2020/5/10

【電気】超電導って何?原理や使い道は?

科学技術系のニュースで「超伝導」という言葉を見かけることがありますよね。また産業分野では電力分野で「超電導技術」の紹介がされることがあります。 最近では、リニアモーターカーに利用される技術ということで注目を集めています。 今回は超電導の現象と用途について解説したいと思います。 チャンネル登録はこちら 目次超電導現象とは電気抵抗がゼロになるマイスナー効果超電導の原理超電導の使用例まとめ 超電導現象とは 特定の金属を冷却していくと、ある温度から急激に電気抵抗が下がりゼロになる現象が知られています。 超電導現象 ...

ReadMore

2020/5/9

【電気】ゼーベック効果って何?その原理は?

電気と温度には切っても切れない関係があります。 今回はそのうちの一つ、センサーなどにも利用されているゼーベック効果とは何かについて解説していきます。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 チャンネル登録はこちら 目次ゼーベック効果とは?ゼーベック効果の原理ゼーベック効果の使用例ゼーベック効果による起電力の計算まとめ ゼーベック効果とは? ゼーベック効果とは、2種類の金属の両末端をつなぎ合わせて各末端の温度に差をつけると起電力が生じ、回路中に電流が流れるという現象 ...

ReadMore

2020/5/5

【電気】ブリッジ回路ってどんな効果があるの?わかりやすく解説してみた

ブリッジ回路と言うと変わった形の配線構造の絵をよく見ますが、どんな意味があるのでしょうか。 今回はブリッジ回路の概要と、どんな用途に活用されているのかについて解説したいと思います。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 チャンネル登録はこちら 目次ブリッジ回路とはブリッジ回路を用いる理由ブリッジ回路の使用例重量計(はかり)圧力センサー加速度センサー振動センサーまとめ ブリッジ回路とは 回路を構成する配線が2つの並列回路に分かれて、その2つの線間を別の配線でつない ...

ReadMore

お勧め専門誌

   

   



おすすめ通信講座

エネルギー管理士熱分野講座

・効率よく短期間で確実に合格したい
・スマホを使ってすき間時間に勉強したい
・独学だけでは分かりにくい

そんな方にお勧めの通信講座です。

現場技術の資格を取るなら!おすすめ通信講座

最短で資格を取得するためには、いかに効率よく学習するかが重要です。現場技術系の資格取得をサポートするおすすめの通信講座を紹介します。

シンプルで分かりやすいテキスト『SAT』

現場技術系専門の通信講座です。イラストを多用したシンプルで分かりやすいテキストと動画がセットになっています。

価格もお手頃で、特に熱力学などを学んだことのない初学者におすすめの通信講座です。

エネルギー管理士以外にも電験や衛生管理者など25の資格の通信講座を展開しています。

現場系通信講座の老舗『JTEX』

40年の実績がある現場系通信講座の老舗です。動画はなく、レポート提出形式の通信講座になります。価格もお手頃でテキストが分かりやすいと評判です。

  • この記事を書いた人
  • 最新記事

エコおじい

プラント系エンジニアです。「エネ管.com」というブログで工業系の技術に関する情報を発信しています。最近、Youtubeも始めました。応援よろしくお願いします。

おすすめ記事

1

あなたエネルギー管理士の資格を最短で取得したい。でも、熱力学や流体工学を学んだことがないので、独学だ ...

2

これからエネルギー管理士試験を受けるあなたのために、最短時間でエネルギー管理士に合格する方法を紹介し ...

-電気

Copyright© エネ管.com , 2020 All Rights Reserved Powered by AFFINGER5.