【基礎から学ぶコイル】 磁気回路のオームの法則

電気電子
スポンサーリンク
スポンサーリンク
スポンサーリンク

私たちの身の周りには、回転運動をする装置が存在しますよね?
パッと思い付くのは、換気扇や扇風機辺りでしょうか。
これらの装置にはモータという機械が組み込まれていて、大体のモータは“電磁力”という力を発生させることによって駆動しています。
本記事では、この電磁力を引き起こしている部品である“コイル”というものについて、基本からわかりやすくまとめていこうと思います。

今回は、「磁気回路のオームの法則」についての説明です。

1.ポイント

磁気抵抗

磁気回路における磁束の通りにくさのこと。
磁路の長さに比例し、鉄心の透磁率と鉄心の断面積に反比例する。

磁気回路のオームの法則

磁気抵抗は、起磁力を磁束で割った値と等しくなる。

2.磁気回路と磁気抵抗

磁束の通る回路のことを磁気回路と呼びます。

鉄心にコイルを巻き付けて電流を流すと、鉄心内に磁束が通ります。
イメージは環状ソレノイドと同じです。

図1

磁気回路における磁束の通りにくさのことを磁気抵抗と呼びます。
量記号はRm、単位は[A/Wb]です。

図1のような鉄心の磁路の磁気抵抗Rm[A/Wb]は、磁路の長さl[m]に比例し、磁路の透磁率μ[H/m]と鉄心の断面積S[m2]に反比例します
式で表すと以下のようになります。

3.磁気回路のオームの法則

図1にて、コイルの巻数をN[回]だとすると、電流の総和はN×Iです。
「磁界と電流の関係」にて説明していますが、導線に電流が流れると磁界(磁束)が発生します
※内部磁界の強さH[A/m]は、電流の総和NI[A]を磁路の長さl[m]で割った値となる。H=NI/l
つまり、電流の総和NI[A]の増減によって磁束Φ[Wb]も変化します
以上から、電流の総和NI[A]は磁束Φ[Wb]を作る源だと言える為、NIのことを起磁力と呼びます

磁気抵抗Rmの単位は[A/Wb]なので、起磁力[A]を磁束[Wb]で割った値になります。
この関係を磁気回路のオームの法則と呼びます。

以上、「磁気回路のオームの法則」についての説明でした。