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。
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。
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。
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。
- 片方の回路に電流を流す。
- 流れた電流が回路の周辺に磁束を発生させる。
- 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。
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。
2020/7/7
【電気】電界と磁界の違いとは？電磁界は何を表す言葉？
電磁気というと、皆さんのお仕事ではどんなところで関わるでしょうか？ 一般的には電子機器の記録装置や制御機器への配線に電磁シールドケーブルを使用するときや、職場の安全衛生を検討するときに関わるのではないかと思います。 今回は、それらの基礎である、電界と磁界の違い、そして電磁界についてまとめてみました。 目次電界とは磁界とは電磁界とはまとめ 電界とは 電界とは、電気のある空間を指した言葉で、英語ではelectric fieldと言います。 電気をよく通すものに電圧がかかったときや、絶縁体が帯電しているときに、 ...
ReadMore
2020/6/23
【電気】赤外加熱とレーザー加熱の違いは？
以前、電気加熱について、種類ごとに原理と特徴をまとめました。 今回は電気をエネルギー源にして、対象物に熱を伝える方法のうち、赤外加熱とレーザー加熱の違いについて解説したいと思います。以前の、全般についてまとめた記事はこちらです。 この動画の内容は、画像とテキストでも解説しています。 チャンネル登録はこちら 目次赤外加熱とはレーザー加熱とは赤外加熱とレーザー加熱の使い分けは？まとめ 赤外加熱とは 赤外加熱とは、その名の通り赤外線によって伝えられる熱エネルギーで加熱をする方法です。 目に見える光は可視光と呼ば ...
ReadMore
2020/5/30
【電気】アーク加熱と抵抗加熱の違い、使い分けは？
電気加熱というと排ガスが出ない、小型化できる、エネルギー管理が容易、といったイメージがありますね。今回はその中でも、溶解・溶接に用いられることが多いアーク加熱と抵抗加熱について解説したいと思います。 電気加熱の全般的な解説はこちらでもしていますので、是非ご覧ください。 目次アーク加熱とは抵抗加熱とは アーク加熱と抵抗加熱の使い分けまとめ アーク加熱とは アーク加熱は、アーク放電を原理とした、急速加熱・局所加熱に有効な加熱方法です。 放電とは、電極間に大きな電位差を生み出した際に起こる、絶縁破壊と呼ばれる現 ...
ReadMore
2020/6/21
【電気】抵抗温度係数と抵抗率の違い、使い分けとは？
導体の抵抗特性を表す指標として、抵抗温度係数と抵抗率があります。 それぞれ導体の電気の流しにくさを表す指標ですが、考え方が似ているため混同してしまいます。今回は抵抗温度係数と抵抗率の違いについて解説したいと思います。 目次抵抗温度係数とは抵抗率とは導体の抵抗温度係数と抵抗率まとめ 抵抗温度係数とは 抵抗温度係数は、導体の温度が1℃変化したときの抵抗値の変化割合を指します。英語ではTemperature Cofficient Resistanceといい略してTCRで表されます。 記号はαで表され、単位は「p ...
ReadMore
2020/6/8
【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。 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。 ...
ReadMore
