永久磁石式の単相交流発電機において、
直流抵抗値と発電電流は比例すのでしょうか?
たとえば、抵抗値が5%変化すれば電流値も5%変化する?

使用するマグネットワイヤーのメーカを変えたら
抵抗値とインダクタンスが5%程度小さくなりましたが
実際に測定すると、抵抗値の変化ほど電流値は変化しませんでした。
理論上正しいのか、測定誤差なのか悩んでます。

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A 回答 (1件)

巻き数などが同じで抵抗値が違うだけだと、負荷電流にはほとんど影響しないでしょう。



電流は
発電機起電力/(負荷のインピーダンス+発電機内部インピーダンス)
です。

通常の運転条件だと負荷インピーダンスは発電機内部インピーダンスより十分高い(10倍以上)ので、内部インピーダンスによる電流変化はほとんどありません。(発電機の内部インピーダンスが10%変わっても、電流の変化は1%以下程度)
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QN巻きコイルとソレノイドコイルの作る磁界Hについてなのですが、 円形コイルの中心にできる磁界はI/(

N巻きコイルとソレノイドコイルの作る磁界Hについてなのですが、
円形コイルの中心にできる磁界はI/(2r)です。

それがN回巻かれたN巻きコイルの作る磁界は{I/(2r)}×N

となり、ソレノイドコイルは円形の回路がN巻きと見なすことができるのでソレノイドコイルの作る磁界もやはりN巻きコイルと同じになるのではと思うのですが違うようです。


以下のページでは
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ryuujiba/ryuujiba.html

>もし、円形の導線を N 回ぐるぐる巻きにした場合は、

  H = N×{I/(2r)}

となります。これは電流を N倍にしたのと同等です。
これを横に拡げるとソレノイドになります。
この場合の磁場の強さは、下で説明しますが、H = nI

引用終わり


とあり、このページ中程の説明でも
N巻きコイルが作る磁界は円形コイルの作る磁界のN倍である。
>これを横に拡げるとソレノイドになります。

と書いてあります。という事はN巻きコイルとソレノイドは同じという事になるのではないのでしょうか。
となると、N巻きコイルとソレノイドの作る磁界の計算は同じになるはずなのですが違います。

なぜN巻きコイルとソレノイドの作る磁界の計算は違うのでしょうか。

N巻きコイルとソレノイドコイルの作る磁界Hについてなのですが、
円形コイルの中心にできる磁界はI/(2r)です。

それがN回巻かれたN巻きコイルの作る磁界は{I/(2r)}×N

となり、ソレノイドコイルは円形の回路がN巻きと見なすことができるのでソレノイドコイルの作る磁界もやはりN巻きコイルと同じになるのではと思うのですが違うようです。


以下のページでは
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ryuujiba/ryuujiba.html

>もし、円形の導線を N 回ぐるぐる巻きにした場合は、

  H = N×{I/(2r)}

となりま...続きを読む

Aベストアンサー

すべて、お示しのサイトに懇切丁寧に説明がされているではありませんか。
「下で説明しますが」とあるとおり、ちゃんとしたに説明されていますよ。

>なぜN巻きコイルとソレノイドの作る磁界の計算は違うのでしょうか。

「I [A] の電流が流れる、1m当たりの巻き数が n [回/m] のソレノイドの内部の磁場の強さは次式で表されます。
  H = nI
 上の複数巻きの円形電流のときの大文字の N と、このソレノイドのときの小文字の n は別物です。混同しないようにしてください。N は同じ場所で何回ぐるぐる巻いたかという数で、n は巻き数の密度です。N は 500回巻けば N=500 ですが、n は 2m につき 500回巻けば n=250 です。」

「そしてこの式には r が出てきません。半径の大きさに依らないのです。」

この「依らない」から詳細解説のページに飛んで、

「ソレノイドの磁場が半径によらないことの説明

ソレノイドがつくる磁場の式 H = nI には半径 r の文字が含まれていないので、半径が大きかろうが小さかろうが磁場の強さは変わらないということですが、
これは、半径が大きくなればその分、電流の微小部分の個数が増えるので、磁場が小さくならないということです。半径が大きくなると、たとえば中央付近は電流からの距離が遠くなるので磁場の強さが小さくなると思いがちですが、その分、中央付近に影響を与える微小部分の個数が増えるのでトータルで変わらないのです。」

そしてこの下に、図に基づいて説明されていますね。

きちんと、全体を読んでから質問してください。

すべて、お示しのサイトに懇切丁寧に説明がされているではありませんか。
「下で説明しますが」とあるとおり、ちゃんとしたに説明されていますよ。

>なぜN巻きコイルとソレノイドの作る磁界の計算は違うのでしょうか。

「I [A] の電流が流れる、1m当たりの巻き数が n [回/m] のソレノイドの内部の磁場の強さは次式で表されます。
  H = nI
 上の複数巻きの円形電流のときの大文字の N と、このソレノイドのときの小文字の n は別物です。混同しないようにしてください。N は同じ場所で何回ぐるぐる巻いたか...続きを読む

Q交流単相は、発電機回転子にもトルク脈動発生するの?

交流単相のモータではトルク脈動発生しやすい
ということを知りましたが、

これは
電源が交流単相  で  単相モータ
の場合であって、


発電機における、交流単相発電コイル と 界磁回転子磁石 
にはトルク脈動は関係ないような気がします。
もちろん交流単相の波形の乱れは多少あるかもしれません。


素人な質問ですみません:
(1)トルク脈動は  発電機の界磁磁石回転子 にも 顕著なのでしょうか?
 

Aベストアンサー

電圧と電流が正弦波なら、単相の発電機でも脈動トルクは発生します。

機械損失に脈動がないとすると、電気出力の脈動は機械入力の脈動に対応します。
単相交流だと、電気出力は電圧や電流の周波数の2倍の周波数で脈動するので、軸入力にも脈動があり、回転数がほぼ一定なら軸トルクも同じく2倍の周波数の脈動があります。

(電圧と電流が同位相の180度通電の矩形派なら、電気出力が一定になり、トルク脈動は出ませんが。)

Qコイルの磁界について

コイルの作る磁界について教えて下さい。
円形コイルのn回巻で、コイル内の中心ではない場所の磁界の
強さです。
教科書には円の中心での磁界の強さはよく記載されているんですが
中心以外の場所での磁界については記載されている文献を見つけれないので、
詳しい人教えて下さい。

宜しくお願いします。

Aベストアンサー

aをコイルの半径として、中心線上では
Hz=a^2 NI/(2(a^2+z^2)^(3/2))

任意の点では(円柱座標)
Hz=NI/2π ((a+r)^2+z^2)^(-1/2) {K+(a^2-r^2-z^2)/((a-r)^2+z^2) E}
Hr=NI/2π z/r ((a+r)^2+z^2)^(-1/2) {-K+(a^2+r^2+z^2)/((a-r)^2+z^2) E}
ただし、K、Eはそれぞれ第1種、第2種完全楕円積分で、
K=∫{0~π/2}(1-k^2 (sinθ)^2)^(-1/2) dθ
E=∫{0~π/2}(1-k^2 (sinθ)^2) dθ
k=4ar/((a+r)^2+z^2)

参考までにベクトルポテンシャルは、
Ar=μNI/πk (a/r)^(1/2) {(1-k^2/2)K-E}

参考文献:ランダウ・リフシッツ電磁気学1、§29、問題2
ただし、単位系が異なります。

Q単相交流を3相交流に変換する方法について

家庭用電源(単相100V,60Hz)のコンセントから入力を取り,三相交流を発生させたいのですが,
どのような回路を組めば良いか分かり易く教えて下さい.
なるべく簡単な回路の方が良いため,位相のずれは正確に120度でなくても良いです.
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Aベストアンサー

たぶん出力電圧が不明ゆえ、容量がわかりません。

しかし以下のような高価な産業用のインバータはどうでしょうか?

http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/inv_spec/inverterProductInfoServlet.do?menu=1&formNM=FR-S510WE-0.75K



それともご自身で組まれるのでしょうか?

Q円形コイルから少し離れたところの磁界の強さの出し方を教えてください。

半径0.06m、巻き数50回、電流5Aの円形コイルの、軸上OP=8cmの距離にある点Pにおける磁界の大きさと向きを求めなさい。
という問題なんですが、

Oの磁界の強さH=N*I/(2r)より、2.08*10^-3[A/m]と出たんですが、

Pの磁界の強さの出し方を教えてください。

軸上OPというのは、xy軸に円形コイルを置いたときのz軸上にある点Pだと思ってください。

Aベストアンサー

そうですか。ちなみにH~の~はベクトルの矢印をあらわています。
線素ベクトルds~の部分の電流による微小磁界ベクトルdH~は(ΔH~と書いてもよいが。ds~もΔs~と統一する)
dH~=(NI/4π)(ds~×r~)/r^3となり、これを円Cの全周にわたって積分するとH~=∫[c]dH~となるわけです。

うまく説明できませんが、円の中心の磁界が計算できたのですから、電流の微小線素が作る中心よりbだけ離れた位置の磁界の大きさは同様に計算できます(距離だけ異なる)。この磁界で中心軸方向の磁界だけをもとめればよい。これはsin,cosで簡単に求められます。これに全周長をかければよいです。

Q永久磁石式交流発電機

展示用の小型水力発電機を作ろうと思っています。数ワットの発電を考えていて、永久磁石式交流発電機がいいとあるサイトで見つけました。しかし本当にそれでいいのか迷っています。

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普通の自転車用のダイナモは発電させるためにかなり力と回転速度が必要です。
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LEDを使ったダイナモは出力が小さい(1.2W)ですが軽い力で回すことができますし回転が低くても点灯します。
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Q【電気工事】電線は同じ配管内に入れないと磁界がおかしくなって発熱すると思うんですが、、、 ガイシの場

【電気工事】電線は同じ配管内に入れないと磁界がおかしくなって発熱すると思うんですが、、、

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Q単相誘導電動機(くまとりコイル)について

単相誘導電動機については、
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で質問させて頂いたのですが、今回はもう少し内容を絞ったものになりましたので、別の質問を起こさせていただきました。

単相誘導電動機のくまとりコイル始動法について、作動原理について勉強したのですが、その中でこまとりコイルがついている方について、
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Aベストアンサー

(#1さん回答の2番目の式は、e=-dΦ/dt=-Acosθ*dθ/dt=Asin(θ-π/2)*dθ/dtになるかと)
で、この電圧で流れる電流iはコイルのインピーダンス(r+jwL)で位相が電圧より遅れますが、(抵抗のため)位相遅れはπ/2より小さくなります。
結果、iが作る磁束Φ'はΦとは完全には逆位相にはならず、合成磁束(Φ-Φ’)はΦと位相が変わります。
(コイルの抵抗が0だと、iはeからπ/2だけ遅れて、結果、ΦとΦ’が完全に逆位相になり、合成磁束の位相変化は起きません)

Q電流+磁界+力 コイルの問題です

同じような質問をされている方がいて、読んでみたのですが、いまいち理解できないので教えてください。

中学校の理科で、磁界の中においたコイルに電流を流すと、コイルが動くというのを習いました。
有名なフレミングの左手の法則というやつです。

ここで二つ疑問があるのですが、まずこの力というのはなんという力なのでしょうか?磁力でもないし、電力でもないし、何力なのでしょうか?

二つ目は、この力が働く原理です。
磁界の中でコイルに電流を流すと、コイルの周辺に磁界が出来、磁石の磁界の向きと同じ方は強めあい、反対向きのほうは弱めあう。
そして強めあった方から弱めあった方という方向に力が働き、コイルが動くという説明でした。
強めあったり弱めあったりということはわかるのですが、なぜ磁力が強い方から弱い方へと力が働くのかわかりません。

磁力の密度が濃い方から薄いほうへと動く?

よくわからないんです。

例えば、空気などで考えると、早く風が吹くと、そちらの密度が下がり、気圧が低くなるので引き寄せられるなんてことを聞いたことがあります。カマイタチの話の中だったような気もするのですが・・・

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よろしくおねがいします。

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Aベストアンサー

力の名称
「電磁力」と呼ばれてます。

磁束の密度の濃いほうから薄いほうに力が働く
ちょうど、空気の圧力みたいな感じで、磁束の密度の濃いほうが圧力が高くなります。
「磁気圧」というキーワードで検索すると、参考になるページが見つかるかと思います。

Q普通モーターは、電磁石と永久磁石から作りますが、永久磁石同士で作った場

普通モーターは、電磁石と永久磁石から作りますが、永久磁石同士で作った場合、どれくらい回り続けるものなのでしょうか。
回りを磁気の通らないもので囲う前提で、回らないですかね。

Aベストアンサー

>永久磁石同士で作った場合、

前提からまちがってます。

>回りを磁気の通らないもので囲う前提で、

原理には意味ありません。

電動モーターに限らず、「引き寄せる」とか「反発する」力だけでは
「回転し続ける」動力にはできません。
(もしできたらノーベル賞をとれるかも)

重りがついたヒモを、手で持って振り回すのを想定します。
モノの位置によってひっぱる力の方向を変化させることによって回転が持続します。

電動モーターの一方が電磁石なのは、回転位置によって電流を制御し、
力の方向を変化させるためです。
永久磁石同士だと、変化させる事ができないので
回転力を得ることができません。


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