【基礎から学ぶ磁力】 コイル ~構造と種類について

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」についての説明です。

コイルの特徴

① 電流の変化を妨げて、ノイズを吸収する。

直流電流は妨げないが、交流電流は妨げる。

③ 交流電圧を変換できる。

コイルとは?

コイルとは、電流を流すと磁気エネルギーを蓄えることができる電子部品です。
インダクタとも呼ばれます。
『磁気エネルギー?』という疑問は今は閉まっておいてください。
用語がいっぱい出てきてしまうので、今後の記事で順序を追って説明していきます。

コイルと言われてイメージするのは、「なんか導線をグルグル巻きつけたもの」ですよね。
そのコイルで合っています。

図記号はコイルを見立てて以下のような形状で表されます。

山の数はしっかり4個と決まっているので、そこは間違えないように注意しましょう。

コイルの特徴

① 電流の変化を妨げて、ノイズを吸収する。

コイルには天邪鬼な性質があって、電流を流すとその流れを妨げる向きに電流を流してきます
電流を多く流そうとすると電流を打ち消そうとしてきて、電流を少なくしようとすると電流を維持するように動くわけです。

一見はた迷惑な機能に思えますが、この機能は言い換えると「現状を維持しようとする」になります。

その為、ノイズが入ってきた場合もその電流変化を妨げようとするので、結果的にノイズを吸収してくれるのです。

直流電流は妨げないが、交流電流は妨げる。

①の内容に関わってくるのですが、コイルは電流の変化を妨げようとします。
なので、そもそも変化しない直流電流は素通りします
逆に、常に変化している交流電流はガッツリ妨げられるのです。

③ 交流電圧を変換できる。

2つのコイルを隣り合わせて巻数を弄ることで、電圧を上げたり下げたりと変換することができます。
変圧器とか変電所って聞いたことがありませんか?
アレはコイルを用いているんです。

コイルの構造

コイルはその構造によって分類されます。
構造は以下の3タイプがあります。

・巻線タイプ
・積層タイプ
・フィルムタイプ

軽く補足説明をします。

巻線タイプ

コアにあたる物質に導線を螺旋状に巻き付けたタイプ。
一般的にコイルと言われてイメージするのがこれ。
螺旋状に巻き付けることによって導線の断面積が増え、巻線の直流抵抗(銅損)が低くなる。

積層タイプ

フェライトやセラミックを薄いシート上にしたものにコイルパターン(※ 1巻きもしていない)を印刷して交互に積層したタイプ。
いくつも積層することでコイルのような性質を持たせている。
小型化の為に導線を巻くという発想を捨てた。

フィルムタイプ

蒸着技術などを利用して積層タイプよりもより薄く形成したタイプ。
薄膜タイプとも呼ぶ。
超小型。

以上、コイルについての説明でした。


【基礎から学ぶ磁力】

◎磁極 ~N極とS極
◎コイル ~構造と種類について
◎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

◎インダクタにかかる電圧と流れる電流の時間的変化
◎コイルの磁気エネルギー
◎ヒステリシス特性

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