写真の赤線部についてですが、なぜ1次コイルの誘導起電力の大きさは電源電圧(この場合、交流電源の電圧)

写真の赤線部についてですが、なぜ1次コイルの誘導起電力の大きさは電源電圧(この場合、交流電源の電圧)と等しいのですか？

質問者からの補足コメント

• もう一つ質問なのですが、1次コイルと電源の電圧が逆向きで等しいということはコイル(回路)に電流は流れないのですか？

    補足日時：2023/07/22 16:18

• この場合コイルの誘導起電力は電流を流そうとしない向き、つまり回路図でいうと同じ電圧の電池の＋極どうし、-極同士を結んだ状態になることから、電流は流れないのでは？ということです。

    補足日時：2023/07/24 12:36

No.10 ベストアンサー 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/07/24 13:25

言ったように抵抗で考えて下さい。

電流(の変化)が無ければLの電圧も発生しないのです。

No.9 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/07/24 12:48

繰り返します。

電流(の変化)が流れて電圧が釣り合います。
釣り合わなければ、電流が暴走します。

この回答へのお礼

電流が流れているのに電圧が釣り合うというのがどういう状況なのかわからないです…

お礼日時：2023/07/24 12:50

No.8 回答者： rnakamra 回答日時： 2023/07/24 12:28

電源電圧=一次コイルの誘導起電力

の関係が成り立つ前提として
一次コイルの抵抗=0
の関係が必要です。
コイルの抵抗が0であるため電圧が0であっても電流が流れます。
(理想的な導線の電圧降下は0ですが電流は流れますね。それと同じです)

抵抗が0であれば上記の関係式が成り立たないと
抵抗が0の回路に0でない電圧がかかる→電流が無限に流れる
ということになります。

実際のコイルは抵抗を持ちますのでその分の電圧降下が発生します。
そのため電源電圧と一次コイルの誘導起電力には差ができます。
教科書の式は理想的なトランスの場合に成り立つ関係です。

No.7 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/07/24 10:41

電源と一次コイルは電線で直結されているので

両者の電圧は同じです。

>1次コイルと電源の電圧が逆向きで等しいということは
>コイル(回路)に電流は流れないのですか？

一次コイルにしっかり電圧がかかっているのに
何故電流が流れないと思ってしまうのでしょうね？

キルヒホッフの電圧則で、電源とその負荷の逆電圧は
釣り合わないといけない。あなたの考えだと
トランスに限らず、ありとあらゆる回路で
電流は流れないってことになる。

No.6 回答者： xs200 回答日時： 2023/07/22 19:47

誘導起電力は変化に対してだから入力電圧の最大値または最小値では変化がないので誘導起電力は0 V。

ピークは入力電圧が0 Vのとき。位相がずれているので電流は流れます。大きさが等しいと言ってるだけで位相が同じとは言ってません。

>1次コイルと電源の電圧が逆向きで等しいということはコイル(回路)に電流は流れないのですか？

どこにもそんなこと書いてないけど。

この回答へのお礼

この場合の位相のずれというのはπ/2ですか？
(一次コイルの誘導起電力がv1=-N1(Δφ/Δt)となったπ/2後にその時の電流が流れるということですか？)

お礼日時：2023/07/22 19:55

No.5 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/07/22 18:36

思い込みです。

単に計算すればよい。

また、別に打ち消す、訳ではない。
「打ち消す方向に」です。

それと、「変化」に対してでです。

No.4 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/07/22 18:12

電流(の変化)が流れていてこそ、誘導起電力が発生します。

別に、コイルでなくても、抵抗に電流が流れ、電源と同じ
電圧が発生して、釣り合ってます。電流が流れなければ
抵抗の電圧は発生しない。

この回答へのお礼

しかし、誘導起電力は電流を打ち消そうとする向きに働くことから、この1次コイルの回路は、同じ電圧の電池の＋同士-同士を繋いだ回路と同じ状況だから、やはり電流は流れないように思えます

お礼日時：2023/07/22 18:16

No.3 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/07/22 18:02

一次側は抵抗など電源以外ないとします。

一次側の起電力は
　e₁=-dΦ/dt
定義により、1次側の回路ループで
　e₁=∫E・ds
となる。なお、電源の電界をEとすると、電源電圧は
　V=-∫E・ds
そして、(磁界中の静止)導体の内部の電界は無いというよく
知られた事実により、コイル内の電界は0だから、電界の積分
は電源ぶぶんのみとなり、
　V=-e₁=dΦ/dt
となる。

>1次コイルと電源の電圧が逆向きで等しいということはコイル(回路)に電流は流れないのですか？<
●意味がよくわからないが、ある電流(の変化)が流れて、電源
と誘導起電力が釣り合っている。

なお、通常はよくわからないまま、ごった煮のように取り扱わ
れる、1次コイルの電圧と起電力の違いに注意。

1次コイルの誘導起電力　e=-dΦ/dt
1次コイルの電圧　V=dΦ/dt

ただ、このことを理解している大学教授はほとんどいないらし
いので説明は難しい。

この回答へのお礼

>電源と誘導起電力が釣り合っている<
なぜ、このとき1次コイルに電流は流れるのですか？電源と誘導起電力が釣り合うなら、電流は流れないはずではないのでしょうか？

お礼日時：2023/07/22 18:05

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/07/22 15:27

印加電圧が周期一定の正弦波交流の場合は、

それによるコイルに流れる電流も
正弦波になります(位相が90度遅れます)。
なので、その電流変化による逆起電力も
正弦波になります(更に位相が90度遅れます)。
電圧が等しいのは抵抗(この場合は電圧降下）でも
同じです(やはり位相が180度ずれます)。

No.1 回答者： へのへのもへへ 回答日時： 2023/07/22 15:12

キルヒホッフの第2則から、電源から一次コイルまでの電圧降下を無視するなら、電源と一次コイルの電圧が等しくないと原理的におかしい。

誘導起電力という言葉が与える印象の問題ですが、今回は電圧が印加されて磁場が発生していると考えたら、すんなり理解できるかと思います。