電磁誘導を使っている身近な機器についてその機器の原理を教えてください。お願いします。

A 回答 (5件)

どこの家にでも必ずあるものとしては、積算電力計(電気のメーターです)があります。

二つのコイルに挟まれたアルミの円盤(アラゴの円盤と言います)がクルクル回っているあれです。アルミの円盤は磁石にくっつかないのに電磁石で回るのはなぜでしょうか?答えは流れているのが交流だからです。電磁誘導とは簡単にいってしまえば導体(電気を流す物体)に磁界の変化を与えると、導体に電流が発生すると言う現象です。さてコイルに交流を流すと磁界は常に変化を続けることになり、間に挟まれたアルミの円盤には電流(渦電流と言います)が発生します。電気を流すものに電流が流れると電磁石になるので磁石にくっつかないはずのアルミの円盤が、磁力によって回転するのです。msystemさんの言われる扇風機のモーターなど(誘導モーター、インダクションモーターなどと言います)も同じ原理によるものです。自転車の発電機も電磁誘導を利用した装置ですが、この場合はコイルの内側に置かれた永久磁石が回転することで、導体(この場合はコイル)に磁界の変化を与え、電圧を発生します。トランス(正式にはトランスフォーマー)の場合は電磁石の周りにもう一つの電磁石を作り、片方の電磁石に交流を流すともう片方の電磁石(コイル)に流した交流と同じ波形(時間と電圧の関係をグラフにした時の形、コンセントなどの交流では三角関数のサインのグラフになる)の電圧が出てきます。このとき出てくる電圧の大きさは交流を加えた方の電磁石のコイルの巻き数と、もう一つのコイルの巻き数に比例します。交流を加えた方のコイルが100回巻き、もう片方が200回巻きなら、加えた交流の倍の電圧が出てきます。これをうまく使えば必要な電圧を自由に作り出すことができる、とても便利な方法です。また、ラジオやテレビのアンテナも電磁誘導で働いています。電波も電磁波の一種でアンテナはこの磁界(電界)中に置かれた導体であるので、当然そこには電流が流れます。これを効率よく取りだして、テレビやラジオに送るのがアンテナの役目です。

電磁誘導を利用した装置は、ちょっと見ただけでもかなりのものが身の回りにあふれています。上の説明はごくごく簡単に書いたもので、実際にこの原理を応用するには、かなり複雑なファクターを理解する必要がありますので、電磁誘導をきちんと理解するには基礎からしっかり勉強することをお勧めします。そうそう、ここでは述べませんでしたが、今あなたが使っているパソコンの電源回路、トランスを使わずに自由に電圧を変える回路が使われています。これも電磁誘導を利用した回路です。
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この回答へのお礼

ご回答いただいて大変ありがとうございます。今から単位を勝ち取りに行ってきます。

お礼日時:2001/02/15 12:45

コードレス電話の子機で金属の接点がないやつ。

髭剃りなんかでも有りますね。
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今はどうかわかりませんが、昔は扇風機のモータが電磁誘導を使っていました。



原理はモーターの外側のコイルに交流を流し、内側の回る部分にある、リングに誘導電流を起こし、回っています。
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一番誰でも身近な・・・といえば、変圧器でしょう。


電柱の上にもあるし、家庭用電気製品でコンセントを使ってるものはたいがい入ってます。ACアダプターの重たいやつにも入ってますね。軽いやつにもちょっとタイプが違うけど入ってます。

原理は、片方のコイルに流れてい電流の変化で変化する磁場が出来てもう片方のコイルに磁場の変化により変化する電流が流れるということです。
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電磁調理器がありますね。


鉄鍋や鉄製フライパンなどを使いますが、調理できるのは、電流をコイルに流すことによって生じる磁力線が、磁性体の鍋の底を通過する時に「うず電流」となり、その時の電気抵抗によって鍋自体を発熱させるという仕掛けがあるからです。
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Q電磁誘導を用いた製品(給電)のメリット

電子機器への給電に電磁誘導を用いた製品の一例として「コードレス電話」「電気髭剃り」などが挙げられます。しかしながらそれらの製品に対してあまりメリットがないような気がします。
例えば電磁誘導で給電する場合、接点レスになるため接触不良が低減する代わりに効率がぐんと落ちてしまうため時間がかかってしまいます。
ユーザにとって「セットしやすい」と「早く充電できる」を比較した場合、後者の方がメリットが高いような気がします。それゆえこのような場合に電磁誘導が魅力的なものではないように思えます。
しかしながら接触部分が回転するような場合であれば電磁誘導しか実現できないので魅力的であると思えます。そこでこのように給電時に電磁誘導でしか実現できない製品というのはこの世に存在するのでしょうか?ご存知の方いらっしゃいましたらご連絡下さい。よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

シャープの冷蔵庫でドアに液晶表示のあるもの
どちらからも開くのでコードはないし、接点らしいものもないし
ドアが開くと液晶が消えるし、電池だと10年持たないと思うし
多分そうだと思います。(自信なし)

Q電磁誘導   (長くなっていますが回答お願いします)

鉛直上向きで磁束密度がBの一様な磁界の中に、二本の長い導体レールを平行を保って同一水平面内に固定する。レールの間隔はLで、その上に導体棒をレールに直角に置く。レールの左端には起電力Eの電池、抵抗Rの抵抗が接続されている。抵抗以外の電気抵抗、および導体棒とレールとの間の摩擦は無視できるとする。
(問)導体棒の速さがVとなったとき導体棒に流れる電流はいくらになるか。
(電池の向きは電流を時計周りに流すものとする)  この問の前にいくつか小問があったのですが省きました。
    
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答えはI=(E-VBL)/R
となるんですがなぜ電池とは反対方向に誘導起電力が流れるのかわかりません。解答には「フレミングの右手の法則より」と書いていて詳しく書いていません。
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この問題は導体棒の速さがVとなったときとなっているんですが、向きは書いていません。向きがわかっていれば磁界とか妨げる向きに働く力から電流が流れる向きがわかるのですが・・・。
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長くなりましたがお願いします

鉛直上向きで磁束密度がBの一様な磁界の中に、二本の長い導体レールを平行を保って同一水平面内に固定する。レールの間隔はLで、その上に導体棒をレールに直角に置く。レールの左端には起電力Eの電池、抵抗Rの抵抗が接続されている。抵抗以外の電気抵抗、および導体棒とレールとの間の摩擦は無視できるとする。
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Aベストアンサー

フレミングの右手の法則のみ。

フレミングの右手の法則は磁界中で導体を動かした時に胴体に流れる電流の向きを与えます。
指との対応はフレミングの左手の法則とと同じです。

Q電磁誘導

電磁誘導と誘導電流とはどのように違うのですか?ささいなことですが回答宜しくお願いします。

Aベストアンサー

確かにややこしいですね。

電磁誘導…コイルの中の磁界が変化すると、コイルに電流が流れる現象
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です。

http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/jikai5.html
から引用したので、参考になさってください。

Q電磁誘導、、、誘導起電力はなぜ働くのか?

電磁誘導で生じる誘導起電力や、フレミングの法則で出てくる力など、どんな理由で、そういった電位差や、力が生じるのでしょうか?

私が知ってる限りでは、その理由を書いてあるところがありません。
原理や、使い方は分かるのですが、、。

Aベストアンサー

はじめまして。
力が生じる根本が知りたいのでしょうか?
私も専門外ですが非常に興味があります。

自然界に存在する4つの力の内、電磁力は
「荷電粒子間で光子のキャッチボールが行なわれるとき伝わる力」です。
何故、荷電粒子間で光子がキャッチボールをし、その際力が伝わるのかは私には分りません。
先端物理の世界ではその様に考えると辻褄が合い、実験結果もそれを実証しているそうです。

ブルーバックス 山田克哉著 「光と電気のからくり」に易しく解説されています。

Q電磁誘導についてなのですが、 長さa導体棒が中心を基準として一定の速度ωで地面から水平に回転してい

電磁誘導についてなのですが、

長さa導体棒が中心を基準として一定の速度ωで地面から水平に回転している。
このとき、回転面に垂直に磁場Bをかけると導体棒に生じる起電力は

という解説で答えの求め方が
回転面を考える→導体棒が通過した面積Sを考える→そこからファラデーの電磁誘導を考え、式は

S=(1/2)πa^2ω×Δt
ΔΦ=B×ΔS=(1/2)Bπa^2ω×Δt

ファラデーの電磁誘導
V=(ΔΦ)/(Δt)に代入し
V=(1/2)Bπa^2ω

となる

との事でした。
そこで質問なのですが、
1、http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/dennji/dennji.html
の一番下の方にも書いてあるのですが、一様な電磁の中で電磁に垂直に一定の速さで導体を動かしているだけなのでそもそも磁束が時間的に変化せず起電力が生まれないのではないのでしょうか。

2、導体棒は回路ではなく、またコイルでも無いのでループが無く電流が流れない→起電力も生じないのではないのでしょうか。
(起電力が生じ電流が流れる、ではなくファラデーの法則はコイルの電磁誘導により磁束を変化させると電流が発生し、結果電圧が発生すると習いました)

電磁誘導についてなのですが、

長さa導体棒が中心を基準として一定の速度ωで地面から水平に回転している。
このとき、回転面に垂直に磁場Bをかけると導体棒に生じる起電力は

という解説で答えの求め方が
回転面を考える→導体棒が通過した面積Sを考える→そこからファラデーの電磁誘導を考え、式は

S=(1/2)πa^2ω×Δt
ΔΦ=B×ΔS=(1/2)Bπa^2ω×Δt

ファラデーの電磁誘導
V=(ΔΦ)/(Δt)に代入し
V=(1/2)Bπa^2ω

となる

との事でした。
そこで質問なのですが、
1、http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/dennji/dennji.h...続きを読む

Aベストアンサー

No.2です。

>今回の場合:導体棒しか回転しておらず、回路もなく、導体棒そのものの面積は増えてもないし、磁場も変化していないので、導体棒だけで考えなければならず、そもそも磁束が変化しない養う起電力が生まれないのではないのかと考えました

今回の場合も「コイル」として考えれば、図を「上から」見ると分かるとおり、「磁場に垂直な断面積」は変化しています。

前の質問のNo.3で、

「ただ、質問の場合に、回路全体を「コイル」とする考え方だけでなく、磁場中を動く「直線の導体棒」(この中に、電子などの荷電粒子が存在する)に起電力が生じる(荷電粒子に力が働く)、という考え方もできることを、頭の片隅にでも置いておくとよいかもしれません」

と書いたのはそういうことです。

電磁誘導の「ファラデーの法則」と、磁場中を運動する電荷が力を受ける「ローレンツ力」(フレミング左手の法則)とは、同じものだからです。
今回の問題は、「コイル」ではなく「導体棒」の中で、「磁場中を運動する電荷が力を受けて起電力(電子が動こうとする力=電場=電圧)を発生する」と考えればよいのです。
ちょっと混乱するかな?

No.2です。

>今回の場合:導体棒しか回転しておらず、回路もなく、導体棒そのものの面積は増えてもないし、磁場も変化していないので、導体棒だけで考えなければならず、そもそも磁束が変化しない養う起電力が生まれないのではないのかと考えました

今回の場合も「コイル」として考えれば、図を「上から」見ると分かるとおり、「磁場に垂直な断面積」は変化しています。

前の質問のNo.3で、

「ただ、質問の場合に、回路全体を「コイル」とする考え方だけでなく、磁場中を動く「直線の導体棒」(この中に、電子...続きを読む

Q★電磁誘導コイルの巻き線の選択お願いします。

★電磁誘導コイルの巻き線の選択お願いします。


(1)どなたかぴったりの線を見つくろってって頂けませんか?
(2)UEW 0.05mm 300g(2種) とかかいてありますが、直径0.05mmなんでしょうか?





20V 2A 40Wで使えて、できるだけ細いものです。
巻き数は 500回から3000回ぐらいで
サイズは、5cm x 3cmぐらいで使いたいです。


できればここで、
オヤイデ電気
http://oyaide.com/catalog/categories/c-2_82.html

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

コイルに負荷電流2Aを連続で流そうとすると、許容電流密度(コイルにするときには通常5-7A/mm^2程度)から、概ね0.3-0.4mm^2の断面積の導線が必要かと思います。
となると、線径としては0.6-0.7mm位が必要になるかと思います。

Q電磁誘導と磁石について

電磁誘導で、磁石の磁力(磁界?)が強いと、多くの電流が流れるんですよね?

Aベストアンサー

>電磁誘導で、磁石の磁力(磁界?)が強いと、多くの電流が流れるんですよね?

基本は、そう事です。
ただ、磁界が変化する速度、コイルの巻き数も関係するので、磁力の強さは一つの要素になります。

Q電磁誘導について

いつもお世話になっています。
理科の「電磁誘導」について分からないところがありました。
http://science.005net.com/2/denji.pdf
↑のHPの3の(2)と(3)が分かりませんでした。
私は(2)右にふれる(3)左にふれる と記して結果だめでした。

この2問を教えて下さい。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

レンツの法則ですね。

N極を近づけた時、下向きの磁束が増加することになります。これを妨げるにはコイルの内側で上向きの磁束ができるような電流が流れればいいわけです。右ねじの法則で考えると、このときコイルでは反時計回りの電流が流れていることになります。この状態を「検流計が右にふれた」と問題では定義しています。

これをふまえて(1)を考えるとN極を遠ざけたわけですから、下向きの磁束が減っていることになります。ので、減少分を補う下向きの磁束をコイル内で作るような電流がコイルに流れるわけです。右ねじの法則で考えるとコイルでは時計回りに電流が流れることになりますから、これはさっきと逆ですね。よって「検流計は左にふれる」となるわけです。

問題の(2)ですが、S極は上向きの磁束を発生させています。これを近づけると上向きの磁束が増加することになりますね。この増加を妨げる磁束、つまりコイル内で下向きの磁束を発生させる電流がコイルに流れるわけですから、右ねじの法則で考えると時計回りの電流が流れることになります。よって「検流計は左にふれる」となるわけです。

(3)も同様に考えると答えが出るはずです。
私もこの「レンツの法則」で悩み苦しみました。頑張ってください!

レンツの法則ですね。

N極を近づけた時、下向きの磁束が増加することになります。これを妨げるにはコイルの内側で上向きの磁束ができるような電流が流れればいいわけです。右ねじの法則で考えると、このときコイルでは反時計回りの電流が流れていることになります。この状態を「検流計が右にふれた」と問題では定義しています。

これをふまえて(1)を考えるとN極を遠ざけたわけですから、下向きの磁束が減っていることになります。ので、減少分を補う下向きの磁束をコイル内で作るような電流がコイルに流れる...続きを読む

Q電磁誘導

次の場合、電磁誘導の誘導障害による誤動作の恐れはありますか?またその対策はどのようにするのが正しいのでしょうか?

・AC440V、150kWの三相誘導電動機の動力ケーブルとAC220Vの電磁弁用のケーブルが同じラック内で特に遮蔽物なしで布設されています。150kWのモータの動力ケーブルから発生する磁界による電磁誘導障害で電磁弁が誤動作するのでは??と懸念しております。このような状況で実際に誘導障害で電磁弁が誤動作してしまったら、どのように対処するのが良いでしょうか?考えているのは、「動力ケーブルと電磁弁配線用のケーブルをできるだけ引き離す」、「電磁弁配線用のケーブル(AC220V)のケーブルに遮蔽のためのラッピングをして防ぐ」などですが、正しい対処なのか分かりません。

また、誘導障害は交流の場合のみ発生すると思いますが、電磁弁をDC(直流)タイプにした場合は誤動作に関しては変わりませんでしょうか?
440V系統の磁界があるのは変わらないので電磁弁をDCラインに変更しても、変わらず誘導障害は起きるのでしょうか?

Aベストアンサー

電気技術基準的に問題ありません。弱電流電線ではないからです。
AC220V用電磁弁は、動作電圧220V動作電流数ミリAから数Aと思いますが、ここは電磁弁メーカーに確認してください。
AC440Vで150KWで300Aを超える電流が流れ、その誘導電流はファラデーの法則により、ご存知の通り、誘導電流が流れます。しかしその電流はたかが知れたものです。通信用には雑音など弊害があります。弱電機器にも誤作動します。
質問は200V級の電磁弁であります。そんな誘導電流で動作しません。200V電圧の誘導は考えられない。400Vケーブルも数キロmもないでしょう。
ただ問題は電磁弁の動作信号電流の供給する側に、誘導電流が流れる場合ですね。どこかに迷走電流が流れないように制御機器接地の確認を必要とします。そのぐらいです心配するのはです。まあ~とりあえずケーブル間離隔を最大とれるだけとったほうが無難ですね。以上です。

Q電磁誘導

電磁誘導で、誘導起電力を大きくするためには、磁石を速く動かしすとよく、それは、コイルを貫く磁束の変化の割合が大きいほど大きくなるからだ。ということですが、
磁石を動かす速さを大きくすれば、いくらでも誘導起電力は大きくすることができるのでしょうか。
1巻のコイルによる起電力の限界は無いのでしょうか?

Aベストアンサー

「早く動かす」とは、常識的な機械類の速度の範囲だけに限定しての話です。
例えば、光の速度に近い速度で動かしたらどうなるか?
磁束の変化が、磁石の動きについて行けませんよね?

そのあたりを基点にして、もうちょっと考えてみませんか?


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