交流回路の位相のずれのメカニズムとは？

交流回路のコイルで、ある区間（時間内）、起電力の向きと電流が逆に流れるときの仕組みを質問させていただきたいのですが。
とくに、起電力の向きに対して逆向きに電流を流す起源とは何なのでしょうか？
どうか、よろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： Denkigishi 回答日時： 2008/03/30 01:04

ＮＯ２の追加のご質問「起電力と誘導起電力の間には僅かな時間のずれがあるか」については、私もある時期かなり思案をしたテーマです。

このテーマを計算問題として考える場合と、物理現象論として考える場合では少し違います。
何故かというと、同じ電位間には電流が流れないというのが真理だとしたとき、負荷に電流が流れているので、起電力の送電端と負荷（電路も含む）の受電端（＝逆起電力によって現れる電位）は同じではないということです。従って、あなたのいう、僅かな時間遅れというのは、表現法はともかく、かなり真実に迫っている発想なのです。この起電力と逆起電力の微妙な関係を電気学会編の「電気回路論」では「起電力と逆起電力とが平衡状態になるように電流が流れる」と表現していて、「同値になるように」とは書いていません。また、物理学（力学）でも、慎重な学者の著書では、作用と反作用（摩擦力など）は同じとは書かず、やはり「平衡する」と書かれています。平衡と一致は意味が違うのです。
数学で、漸近線というのがありますが、逆起電力は起電力に漸近すると言えば正しい表現になると思います。
でも、その差は数値で示すと限りなくゼロに近いので、計算する時は、起電力＝逆起電力としていいのです。従って、計算上の法則、つまり数式はあくまでも具体的な数値を求めるための式であって、現象の真実を完全には説明はしつくせない場合があるということを知っておくことは重要です。

この回答へのお礼

早速のご回答、本当にありがとうございます。
目の前の霧が晴れた思いです。
逆起電力は起電力に漸近し、僅かな電位差が存在している…。
法則に従って解析する場合と物理現象論との差の考え方まで含めて、自分にとって大きな足がかりになりました。
頂いたご指導を踏まえて、学習してゆきたいと思います。
また機会がありましたら、ご指導のほどよろしくお願いします。

お礼日時：2008/03/30 02:05

No.2 回答者： noname#168349 回答日時： 2008/03/30 00:19

＞つまり、起電力と誘導起電力の間には僅かな時間のずれがあると考えてよいのでしょうか？

ファラデーの法則より起電力と誘電起電力の和はつねに０です。
よって起電力と誘電起電力は符号が逆、大きさはつねに等しいです。
時間のずれはありません（符号が逆、つまり位相がπずれているのですが、それを時間のずれとはあまり呼びません）。

この回答へのお礼

引き続いてのご回答、本当にありがとうございます。
頂いたご指摘を踏まえて、学習してゆきたいと思います。
また何かありましたら、質問させてください。
ありがとうございました。

お礼日時：2008/03/30 01:41

No.1 回答者： noname#168349 回答日時： 2008/03/29 22:21

コイルをふくむ交流回路における、起電力と電流の位相のずれは、

ファラデーの法則（磁場が時間変化すると電場が生じる）、
マクスウェル・アンペールの法則（電流があると磁場が生じる、電場が時間変化すると磁場が生じる）、
キルヒホッフの法則
に基づいて方程式をたて、それを解いた結果です。
キルヒホッフの法則は、ファラデーの法則とマクスウェル・アンペールの法則に含まれるので、起電力の向きに対して逆向きに電流を流す起源はファラデーの法則とマクスウェル・アンペールの法則であるといえます。

この回答へのお礼

早速のご回答、ありがとうございます。
なるほど、丁寧に教えていただき本当にありがとうございます。
もう少しお伺いしたいのですが、起電力の向きに対して電流が流れる瞬間（そのあたり？）、起電力と誘導起電力には僅かながらでも差があると考えてもよいのでしょうか？
つまり、起電力と誘導起電力の間には僅かな時間のずれがあると考えてよいのでしょうか？
すみません、よろしければお教え願えないでしょうか。お願いします。

お礼日時：2008/03/29 23:22