【基礎から学ぶ磁力】 コイルの磁気エネルギー

電気電子
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基本的に”イメージ”を意識した内容となっておりますので、基礎知識の無い方への入門向きです。
じっくり学んでいきましょう!

今回は、「コイルの磁気エネルギー」についての説明です。

磁気エネルギー

コイルには電流を流すことで発生する磁界中に磁気エネルギーを蓄える作用があり、これを磁気エネルギーと呼ぶ。
磁気エネルギーW[J]は、自己インダクタンスL[H]に比例し、電流I[A]の2乗に比例する。

単位体積(1m3)当たりの磁気エネルギー

単位体積(1m3)当たりの磁気エネルギーw[J/m3]は、透磁率μ[H/m]に比例し、磁界の強さH[A/m]の2乗に比例する。

磁気エネルギー

図1のようにコイルに電流が流れているとします。

図1

コイルには電流を流すことで発生する磁界中に磁気エネルギーを蓄える作用があり、これを磁気エネルギーと呼びます
磁気エネルギーの量記号はW、単位は[J]です。
磁気エネルギーの大きさW[J]は以下のようになります。

磁気エネルギーW[J]は、自己インダクタンスL[H]に比例し、電流I[A]の2乗に比例します

単位体積(1m3)当たりの磁気エネルギー

単位体積(1m3)当たりの磁気エネルギーについて考えます。
単位体積(1m3)当たりの磁気エネルギーの量記号はw、単位は[J/m3ジュール毎立法メートル]です。

イメージをしやすいように、図2の環状ソレノイドを例に考えます。
磁束密度B[T]、磁路の長さl[m]、鉄心の断面積S[m2]、鉄心の透磁率はμ[H/m]です。

図2

鉄心の断面積S[m2]と磁路の長さl[m]の積がコイルの鉄心の体積、つまりソレノイドの内部磁界の体積なので、単位体積(1m3)当たりの磁気エネルギーw[J/m3]は以下のようになります。

単位体積(1m3)当たりの磁気エネルギーw[J/m3]は、透磁率μ[H/m]に比例し、磁界の強さH[A/m]の2乗に比例します

以上、コイルの磁気エネルギーについての説明でした。


【基礎から学ぶ磁力】

◎磁極
◎磁気に関するクーロンの法則
◎磁界と磁束と磁力線の関係
◎静電気と磁気の公式の関係
◎磁界と電流の関係
◎ソレノイドの内部磁界
◎電磁誘導 ~磁束の変化によりコイルに起きる現象
◎フレミング右手の法則 ~移動させた時の電流・磁束・力の向きの関係
◎電磁力 ~磁界中の導体に働く力
◎フレミング左手の法則 ~電流を流した時の電流・磁束・力の向きの関係
◎磁界中のコイルに働くトルク
◎磁気回路のオームの法則
◎磁気抵抗と電気抵抗の比較
◎自己インダクタンス
◎相互インダクタンス
◎自己インダクタンスと相互インダクタンス
◎コイルの磁気エネルギー
◎ヒステリシス特性

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