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1・3 電磁誘導
1・3・1 誘導起電力
(1)
e:誘導起電力〔V〕、N:巻数、φ:磁束〔Wb〕、t:時間秒〔s〕、
Nφ:鎖交数という
(注)Δは微小値を表す符号
(2)平等磁界中を等速運動する導体の誘導起電力(フレミング右手の法則適用)
e=Blν〔V〕
B:磁束密度〔Wb/m2〕、l:導体の長さ〔m〕、ν:導体の速度〔m/s〕
 
1・3・2 平等磁界と直角方向を軸心として等速円運動する導体の誘導起電力
e=Blνsinθ〔V〕
B:磁束密度〔Wb/m2〕、l:導体の長さ〔m〕
ν:導体の周辺速度〔m/s〕
θ:導体の運動方向と磁界の向きのなす角での角変位〔rad〕
1・3・3 交番起電力
e=Emsinθ=Emsinωt〔V〕
e:交流起電力の瞬時値、Em:交流起電力の最大値、θ:ωt〔rad〕
t:時間秒〔s〕、ω:角速度〔rad/s〕
 
1・3・4 周波・周期・周波数
        
1周波
1サイクル(正の半波と負の半波からなる1波形)
 
1周期T
時間秒〔s〕(1周波を完了するのに必要な時間)
 
周波数f
ヘルツ〔Hz〕(1秒間に繰り返される周波の数をいい周波数の単位にヘルツ〔Hz〕が用いられる。)
 次の関係がある
1・3・5 インダクタンス
 
(1)誘導起電力
また、下式から
とかける
(2)インダクタンス(上式から)
電流変化に応じて鎖交数(Nφ)の変化率
N:巻数、φ:磁束〔Wb〕、I:電流〔A〕、t:時間秒〔s〕、Nφ:磁束鎖交数
 
1・3・6 相互インダクタンス、自己インダクタンス
 
(拡大画面:21KB)
 
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1・3・7 磁界中の電流に働く力(フレミング左手の法則適用)
 
F=BIlsinθ〔N〕
F:力〔N〕、B:外部磁束密度〔Wb/m2
I:導体の電流〔A〕、l:導体の長さ〔m〕
θ:外部磁界の方向と導体の電流方向との角度〔rad〕
1・3・8 直線状平行2導体間の電流力
 
(1)直流の場合(空気中において)
I1、I2:2導体の電流〔A〕、r:導体間隔〔m〕
l:導体の長さ〔m〕
(注)I1、I2が同方向で吸引力、逆方向で反発力となる。
(2)交流の場合
i1=Im1sin(ωt+θ1)〔A〕
i2=Im2sin(ωt+θ2)〔A〕
r:導体間隔〔m〕、(導体の直径に比べて極めて大きいものとする)、l:導体の長さ〔m〕
 
〔例題〕直流配電盤の母線に短絡電流が104〔A〕流れたとする。この場合における母線間の電流力は何ニュートン〔N〕か。ただし+、−母線間の距離は0.25〔m〕とし、長さは5〔m〕とする。
〔解〕
(注)1〔N〕=0.102〔kgf〕から
上記値=40.8〔kgf〕
 
1・3・9 磁気的吸引力
(1)直流電磁石
空気中の場合
F:吸引力〔N〕、Bg:磁極相対端面における(空隙)磁束密度〔Wb/m2
φ:磁極相対端面の磁束〔Wb〕、S:磁極相対端面の断面積〔m2
(2)交流電磁石(平等磁界)
空気中における平均値
Fav:平均吸引力〔N〕、Bm:空隙の磁束密度最大値〔Wb/m2
S:磁極端面の断面積〔m2〕、φm:空隙の磁束最大値〔Wb〕
(注)交流電磁石の吸引力は交流励磁の周波数の2倍周波数で脈動する。







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