物理の計算ツール
電磁誘導・ファラデーの法則計算
コイルを通る磁束の変化から、誘導起電力、回路電流、電流の向きを求めます。
角度 θ は磁場とコイルの + 面法線の間で測ります。+ 面法線は観測者へ向くものとします。
図でたしかめる
コイル、面法線、磁力線、電流方向
- Φ₁
- —
- Φ₂
- —
- ΔΦ
- —
計算すると、初期と最終の磁場、磁束変化、誘導磁場、電流方向を表示します。
図は向きと関係を示す模式図です。磁力線の本数、コイルの寸法、変化時間を実寸では示しません。
使い方
4つの手順
- 巻数、1巻きの面積、初期と最終の磁束密度を入力します。
- + 面法線から測った初期角と最終角を入力します。
- 変化時間と回路抵抗を入力して計算します。
- 磁束の符号、起電力、電流、レンツの法則による向きを図と一緒に確認します。
計算方法
磁束とファラデーの法則
符号規約と前提
- + 面法線は観測者へ向きます。磁場が +n 向きなら θ = 0°、−n 向きなら θ = 180°です。
- + の電流は +n 側の観測者から見て反時計回りです。時計回りは − です。
- ΔΦ > 0 なら誘導磁場は −n、ΔΦ < 0 なら +n を向き、磁束変化を妨げます。
- 一様な磁場、平面コイル、一定の面積・抵抗を仮定します。自己インダクタンス、交流インピーダンス、過渡応答は扱いません。
- SI単位を使います。A は m²、B は T、Δt は s、R は Ω、Φ は Wb です。
- ΔΦ = 0 のとき、誘導起電力と電流は0で、時計回り・反時計回りの向きはありません。