コイルに流れる自己誘導起電力の話なのですが、２つ質問があります 起電力と時間のグラフの関係の例を探す

コイルに流れる自己誘導起電力の話なのですが、２つ質問があります

起電力と時間のグラフの関係の例を探すと大抵が添付されたグラフのような例が多いのですが、

① 疑問に思ったのですが、極端に大きい自己インダクタンスのコイルだった場合、インダクタンスに比例する起電力が、電源電圧を超えることはないのでしょうか？

② インダクタンスの大小に関わらず電源を与えた瞬間の誘導起電力は必ず電源電圧と同じ電圧になるのでしょうか？

よろしくお願いします

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2018/11/13 23:13

ステップ状の電圧を与えた場合ということですね？

＞① 疑問に思ったのですが、極端に大きい自己インダクタンスのコイルだった場合、インダクタンスに比例する起電力が、電源電圧を超えることはないのでしょうか？

はい。越えることはあり得ません。

仮想的な考え方として、t=0 ではコイルのインピーダンスが「無限大」だと考えてみてください。電流は流れないので、抵抗の電位差はゼロであり、コイルの電圧は「電源電圧」に等しいことになります。
「無限大」の抵抗に電源をつないだら、その抵抗の両端の電圧は「電源電圧」になりますよね？　そして、電源電圧以上の電圧がかかることはあり得ませんよね？

＞② インダクタンスの大小に関わらず電源を与えた瞬間の誘導起電力は必ず電源電圧と同じ電圧になるのでしょうか？

理想的なインダクタンスであれば、必ずそうなります。（t=0 で 0 (V)であったものが、瞬間的に「電源電圧」まで上昇する）
現実には、ちょっとした「漏れ電流」みたいなものが流れますので、電源電圧よりも少し低いところから始まると思います。（t=0 で有限時間で電圧が 0→電源電圧近くに上昇するので、ある時定数を持った曲線になる）

この回答へのお礼

こんなに早く回答ありがとうございました

なるほど、インピーダンスが無限大になるわけですね。

モヤモヤがスッキリしました

お礼日時：2018/11/13 23:49

No.3 回答者： q0_0q 回答日時： 2018/11/17 02:25

①コイルであれば必ず、インダクタンスに比例する起電力が発生します。

チャージポンプ回路・・1.5Vの電圧から5Vを作るとか・・はそれを利用してます。別の例で、リレーのコイルには必ず逆起電圧対策の保護回路を付けます。
②コイルに電圧を与えた瞬間はインダクタンスにより電流は流れず、結果電圧がかかる状態です。添付の図がそれです。その後電圧を切ると逆起電圧が、与えた電圧の数倍以上は発生します。インダクタンスの大きさによりそのエネルギー量は比例します。

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/11/17 00:18

電源を投入するときは、電源電圧を超える電圧が発生することは無いですね。

RLに電圧を投入した瞬間のコイルの電流はゼロですから、
抵抗の電圧降下は0。つまり電源電圧はそのままコイルにかかります。

ただし、電源とRL間にスイッチを設けて、電流をRLに流した状態で
電源を切ると、電流が強制的に急減するので、自己誘導により
コイルに巨大な電圧が発生します。

エンジンの電気火花(スパーク)発生回路の動作原理になってます。