- 平行導体に働く力
- コイルに働くトルク
- 磁気回路のオームの法則と自己インダクタンス
- 異なる磁性体をもった磁気回路に流れる磁束
平行導体に働く力
問題①
図のような平行導体に働く力と向きを答えよ
解答
吸引方向に働く
解説
I₂に働く力は、ファラデーの法則により左向きになり、
同様の理由でI₁に働く力はI₂の磁界により右向きとなる。
よって吸引方向に力が働くことになる。
コイルに働くトルク
問題②
図のコイルに働くトルク[N・m]を求めよ
I＝2[A]、ℓ＝10㎝、D=20㎝、B=0.5[T]、θ=60°とする
解答
解説
まずは、導線ℓにかかる力 F[N]を求めます
電磁力の公式により、F＝BIℓ[N]となります
次に、T=FDcosθ[Nm]によりトルクを求めます
T = FDcosθ ＝ BIℓDcosθ[Nm]
I＝2[A]、ℓ＝10㎝、D=20㎝、B=0.5[T]、θ=60°
T＝0.5×2×0.2×0.1×0.5＝0.01[Nm] となります。
磁気回路のオームの法則と自己インダクタンス
問題①
図の磁気回路の透磁率μ[H/ⅿ]と自己インダクタンスL[H]求めよ
I＝10[A]、ℓ＝20[cm]、φ＝0.5[Wb]、S＝１[㎡]、N＝10巻
解答
μ＝１×10⁻³[H/ⅿ] 、L＝0.5[H]
解説
透磁率が関係するのは磁気抵抗Rmであることに注目します
Rmは、NIとφにより求められます
次にRmの公式より透磁率μを求めることができます
自己インダクタンスL[H]は、NI＝Lφの公式により求めます
異なる磁性体をもった磁気回路に流れる磁束
問題
図のような透磁率μ₁ ℓ[m]と、μ₂ d[m]の磁性体
を合成した時に流れる磁束を求めよ
I=２[A]、N=5巻き、ℓ=0.7[m]、d=0.3[m]
S=1㎡、μ₁=0.2[H/m]、μ₂＝0.5[H/m]
解答
解説
磁気抵抗Rmの公式により
電気回路で表すと下図のようになります
よって、
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