磁石に鉄を地が付けると付くのは判ります。電磁力などについても理解しているつもりです。でも、磁力の本質がわかりません。
物理学の本を見ても、あたりまえのように磁力・磁力線と言う用語が出てきます。
そこで質問です。磁力とはなんですか?

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A 回答 (4件)

磁力の本質というのは根元的な質問でどう答えるのか難しいですね。


現状では単磁極粒子(モノポール)は見つかっていないので、磁石は必ずNS極の対で存在します。
その基は電子のスピンと軌道によります。もちろん原子核も同様のスピン等による磁力を持っていますが、
一般的な現象はすべて電子による物と言えます。

つまり、電磁石と同じ、電荷の移動によって生じる力が磁力と言うことになります。

通常スピンは上向き下向きが揃うとエネルギーが低いために一般的な原子は、その電子のスピンなどが中和されて、磁力を外部に出さないため磁力に反応しない
鉄や希土類などの強磁性物質は、一部の電子のスピンが揃って(中和せずに)、磁性が生じているために磁石によく反応します。

理科年表などを確認していただくと磁化率をわずかでも持っていますので、全く反応しないわけではありません。
また、歳差運動により反磁性も存在します。強磁界に水を入れると反発します。
うまくすれば蛙などが浮く実験をやることが出来ます。

場の理論により、すべての力は粒子が介すると解釈できるのですが、その場合電磁力を介する粒子は光子です。
つまり磁力は光子と言うことも出来ます。

と言うのが現象的な説明になりますが、根本的に何者なのか、逆に電気力とは電荷とは何ですかと言う根本的な質問には答えられないですね。
これも当たり前の様に電気力、電気力線などと言う用語が出ます。
電磁波と言う波を作ることから、この世界の根本的な構成体のゆがみなのかもしれません。
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この回答へのお礼

ご回答いただきありがとう御座いました。
おかげさまで何とか納得出来そうです。教えていただいたことを参考に、自分でももう少し調べたいと思います。

お礼日時:2001/07/03 19:55

>>磁力線が描く線は一定で規則正しい形になるのではないでしょうか?


磁力線を可視化したものというと、たとえば砂鉄を乗せた板の裏に磁石を当ててとんとんと叩くと…のような小学校の実験で見られるような模様ですよね。
あれはあれで一定で規則正しい形のように見えるのですが、そうでもないでしょうか?

>>一定方向のモーメントは何故、特定の金属のみをくっつけるのでしょうか?
近くに並んだ原子どうしが規則正しい磁気モーメントに揃うのが、鉄族元素(鉄・コバルト・ニッケル)と希土類元素(ネオジムなどのいわゆるランタノイド族)に限られる性質だからです。
これらに共通するのは正2価~正3価の原子価を持ち、となり同士の原子が強い金属結合で結びつきあっていることです。
このため、一定の磁区内のモーメントがわずかな刺激で揃いやすくなっています。
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この回答へのお礼

補足への再度のご回答ありがとう御座いました。
なんとなく判ってきました。教えていただいたことを参考に、自分でももう少し調べたいと思います。

お礼日時:2001/07/03 19:53

磁石を2つに割っても、やっぱり磁石です。


それをさらに4つ、8つ…と際限なく分割していっても、N極とS極をもった微小な磁石が無数にできます。
これを続けていくと、磁力の本質は原子の磁気モーメントに行きつきます。
原子の古典的モデルでは、電子は原子核の周りを円軌道を描いて回っていますね。
現代の量子論ではこのモデルはあまりに素朴にすぎますが、磁力の説明をするには十分なので便宜的にこのモデルを使います。
さて、原子核(の陽子)は+に、電子は-に荷電しています。
このためこの二者には強力な引力(電磁力)が働いていますが、それと電子が直進しようとする力が釣り合って電子は軌道を回っています。
引力に逆らって公転する物体にはモーメントが発生します。これが磁力の正体です。
ふつうの物質では、電子軌道のモーメントはこまかい領域(磁区)ごとにてんでばらばらで、全体としては相殺しあい、特定方向への磁界をもちません。
これが、強い磁界を外から加えられて加熱と冷却を経ると、このモーメントが一方向に揃い、磁力を帯びることになるのです。

この回答への補足

回答いただきありがとう御座います。
申し訳ないのですが、ちょっと理解できないので、補足をお願いできないでしょうか?
一定方向にそろったモーメントが磁力を発生するとしたら。磁力線が描く線は一定で規則正しい形になるのではないでしょうか?
一定方向のモーメントは何故、特定の金属のみをくっつけるのでしょうか?
力のモーメントが磁力の正体だとすれば、静電気の一種のような現象を示すと思うのですが、一部の鉄などの金属しかくっつけることが出来ないのはどうしてなのですか?

補足日時:2001/07/02 23:07
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 磁力の本質は、分子が光子を交換することで起こる電磁力です。


 まあ、ここで色々語ってもいいんですが、参考URLを読んだ方が面白いと思うのでそっちを参照してください。

参考URL:http://www.gunma-inpaku.com/museum/menu-j.html
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この回答へのお礼

ご回答いただきありがとう御座いました。
教えていただいたHPを見てみたいと思います。

お礼日時:2001/07/02 23:17

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Q磁力とはなんですか?

はじめまして。
ふと疑問におもったのですが、磁力とはどういう力のことをいうのでしょうか?

・磁力の定義を教えてください
・磁力はどういう原因で生じるのでしょうか?(特定原子の影響?原子核とか電子の影響?)
・磁力はSとNの二種類しかないのでしょうか?
・磁力は宇宙のあちこちに存在するものなのでしょうか?(それとも地球などの特定の惑星周辺にだけ?)

Aベストアンサー

>磁力の定義を教えてください
磁場(磁界)という言葉をご存じでしょうか。
私はこの磁場によって記述される(説明される)力を磁力と呼ぶのではないかと思います。

>磁力はどういう原因で生じるのでしょうか?(特定原子の影響?原子核とか電子の影響?)
ローレンツ力をご存知でしょうか。
中学校で習うローレンツ左手の法則と考えてもらって一応は大丈夫です。
根本的にはこの現象が磁力の原因となります。
つまり磁力の発生原因は荷電粒子(電子とか陽子とか)の運動です。
さらに荷電粒子自体が磁石の性質を示します。

>磁力はSとNの二種類しかないのでしょうか?
既存の理論はシンプルながら見事に電磁気学を記述しています。
このことから(理論の枠組みを変えてしまう)第3の極は存在しないように思われます。
ただ、存在しないという証明は科学の枠組みでは不可能なので、万一発見されたらそれに応じて理論を修正しなくてはなりませんが。
#1さんのいっている単極子は、今の理論で存在する余地があるので、実際に探している研究者もいると思います。見つけたらノーベル賞クラスの発見です。

>磁力は宇宙のあちこちに存在するものなのでしょうか?
磁力は荷電粒子の運動で発生します。宇宙には荷電粒子はいたるところにあると考えられますので、宇宙のどこにでも存在しそうです。ちなみに電気の力と磁力は同じのもです(特殊相対論で定性的に説明できますので、興味があったら調べてみてください)。したがって、電気の力があるところには磁力も存在します。

>磁力の定義を教えてください
磁場(磁界)という言葉をご存じでしょうか。
私はこの磁場によって記述される(説明される)力を磁力と呼ぶのではないかと思います。

>磁力はどういう原因で生じるのでしょうか?(特定原子の影響?原子核とか電子の影響?)
ローレンツ力をご存知でしょうか。
中学校で習うローレンツ左手の法則と考えてもらって一応は大丈夫です。
根本的にはこの現象が磁力の原因となります。
つまり磁力の発生原因は荷電粒子(電子とか陽子とか)の運動です。
さらに荷電粒子自体が磁石の性質...続きを読む

Q高校物理の質問です。 授業で電磁誘導で近づいてくる磁石を反発する力より、遠ざかる磁石を引きつける力の

高校物理の質問です。

授業で電磁誘導で近づいてくる磁石を反発する力より、遠ざかる磁石を引きつける力の方が電位が高くなると習ったのですが、なぜそうなるのかよく分からないので分かりやすく教えて頂けないでしょうか。宜しくお願いしますm(._.)m

Aベストアンサー

どういうことを指しているのか、ちょっと分かりづらい質問文ですね。

>電磁誘導で近づいてくる磁石を反発する力
>遠ざかる磁石を引きつける力の方が電位が高くなる

「力」のことを言っているのか、「電位」のことをいっているのか、意味がよく分かりません。

電磁誘導では
(1)コイルに磁石を近づける
  ↓
(2)コイルに電流が発生する(電磁誘導)
  ↓
(3)流れる電流により「磁場」が発生する。その方向は「コイルに近づけた磁石の磁場変化をうちける方向」です。(レンツの法則)
  ↓
(4)その「電流により発生した力」により、磁石の動きを妨げる方向に「力」が働く。(レンツの法則による「近づいちゃいやよ、離れちゃいやよ」現象)

つまり、(2)の電流(もしくは起電力=電位)のことを言っているのか、(4)の力のことを言っているのか、ということです。一連の現象なのので、「電流(電位)」と「力」の「大きさ」は比例します。

↓ 参考サイト。「電磁誘導」
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/dennji/dennji.html
↓ 参考サイト。「レンツの法則
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/dennji/renntu.html」


 授業で習ったと思いますが、(2)の「電流」の大きさと、その結果の(4)の力の大きさは、どちらも(1)のときに「単位時間にどれだけの磁束を横切るか=磁束を横切る速さ」に比例します。
 この「磁束の横切り方」が、(1)で磁石が「近づくとき」と「離れるとき」で同じであれば、「電流の大きさ」も「力の大きさ」も同じになります。
 もし違いがあるなら、(1)で磁石が「近づくとき」と「離れるとき」で「磁束の横切り方が違う」ということなのですが、これは「コイルと磁石の形状や近づけ・遠ざけ方」によるので、一概にそうだとは言えません。


質問を見て思ったのですが、授業で習ったのは

「磁石が近づいてくるときと、遠ざかるときとでは、電位(電流)の方向が逆になる」
(例えば、近づけるときに「高い電位(プラスの電位)」になった側が、遠ざけるときには「低い電位(マイナスの電位)」になるということ。電流の場合には、「高い電位(プラスの電位)→低い電位(マイナスの電位)」に流れる)

ということではありませんか?

 上に書いたように、電位(電流)や力の大きさは「単位時間にどれだけの磁束を横切るか=磁束を横切る速さ」の比例しますので、「増える」ときは「プラス」、「減る」ときには「マイナス」の本数になります。
 ということで、上に書いたように「磁束」を「増える」方向に横切るか(近づくとき)、「減る」方向に横切るか(離れるとき)で、発生する電位(電流)の方向、力の方向が「逆向き」になります。一方で「電位が高くなった側(プラス)」は、他方で「電位の低い側(マイナス)」になります。

 授業で教わったのは、そういう意味ではありませんか?

どういうことを指しているのか、ちょっと分かりづらい質問文ですね。

>電磁誘導で近づいてくる磁石を反発する力
>遠ざかる磁石を引きつける力の方が電位が高くなる

「力」のことを言っているのか、「電位」のことをいっているのか、意味がよく分かりません。

電磁誘導では
(1)コイルに磁石を近づける
  ↓
(2)コイルに電流が発生する(電磁誘導)
  ↓
(3)流れる電流により「磁場」が発生する。その方向は「コイルに近づけた磁石の磁場変化をうちける方向」です。(レンツの法則)
  ↓
(4)そ...続きを読む

Q磁力とはなんですか?

磁石に鉄を地が付けると付くのは判ります。電磁力などについても理解しているつもりです。でも、磁力の本質がわかりません。
物理学の本を見ても、あたりまえのように磁力・磁力線と言う用語が出てきます。
そこで質問です。磁力とはなんですか?

Aベストアンサー

磁力の本質というのは根元的な質問でどう答えるのか難しいですね。
現状では単磁極粒子(モノポール)は見つかっていないので、磁石は必ずNS極の対で存在します。
その基は電子のスピンと軌道によります。もちろん原子核も同様のスピン等による磁力を持っていますが、
一般的な現象はすべて電子による物と言えます。

つまり、電磁石と同じ、電荷の移動によって生じる力が磁力と言うことになります。

通常スピンは上向き下向きが揃うとエネルギーが低いために一般的な原子は、その電子のスピンなどが中和されて、磁力を外部に出さないため磁力に反応しない
鉄や希土類などの強磁性物質は、一部の電子のスピンが揃って(中和せずに)、磁性が生じているために磁石によく反応します。

理科年表などを確認していただくと磁化率をわずかでも持っていますので、全く反応しないわけではありません。
また、歳差運動により反磁性も存在します。強磁界に水を入れると反発します。
うまくすれば蛙などが浮く実験をやることが出来ます。

場の理論により、すべての力は粒子が介すると解釈できるのですが、その場合電磁力を介する粒子は光子です。
つまり磁力は光子と言うことも出来ます。

と言うのが現象的な説明になりますが、根本的に何者なのか、逆に電気力とは電荷とは何ですかと言う根本的な質問には答えられないですね。
これも当たり前の様に電気力、電気力線などと言う用語が出ます。
電磁波と言う波を作ることから、この世界の根本的な構成体のゆがみなのかもしれません。

磁力の本質というのは根元的な質問でどう答えるのか難しいですね。
現状では単磁極粒子(モノポール)は見つかっていないので、磁石は必ずNS極の対で存在します。
その基は電子のスピンと軌道によります。もちろん原子核も同様のスピン等による磁力を持っていますが、
一般的な現象はすべて電子による物と言えます。

つまり、電磁石と同じ、電荷の移動によって生じる力が磁力と言うことになります。

通常スピンは上向き下向きが揃うとエネルギーが低いために一般的な原子は、その電子のスピンなどが中和...続きを読む

Q鉄に導線を巻き、電流を流すと鉄は磁石と同じ性質をもちますよね!?

鉄に導線を巻き、電流を流すと鉄は磁石と同じ性質をもちますよね!?
これは電流と磁石の間に何か関係があるのではないのですか?
物理に詳しくない私にわかりやすく説明お願いします!

Aベストアンサー

>鉄に導線を巻き、電流を流すと鉄は磁石と同じ性質をもちますよね

厳密にはこれは間違いです。

銅線に電流を流すだけで銅線の周りには磁場(磁気の分布)が発生します。この磁場は棒磁石のような直線的な磁場と違って銅線の周りをくるくる回っている磁場です。これは次のような実験をすると解ります。
電池(1.5ボルト)と銅線(長さ30cmぐらい)と磁気コンパス(針が北を指す方位磁石です)を用意します。銅線を電池の+と-のつなぎます。これはショート状態ですが、銅線には電流が流れます。銅線の周りにコンパスを持って来てあちこち動かすと明らかに磁気が発生しているのが解ります。銅線がすぐに熱くなるのでやけどに気をつけてください。この実験に用いた電池は大変消耗しています。
銅線を輪にすると銅線の周りをくるくる回っている磁場が合成されて棒磁石のような直線的な磁場になります。鉄に巻く必要はありません。鉄に巻くことによって磁気が強くなりますが、本質的ではありません。

電流の周りには磁場があるというのが電磁気の根本なのです。

Q磁力線の密度?

 高校物理の教科書などを見ると「磁力線の密度が高いほど、磁界が強い」という説明があるのですが、磁力線の密度というのがなんなのだか、いまいち理解できません。棒磁石の場合だと、まわりに磁力線を描いてみると、確かにN(S)極に近づけば近づくほど磁力線の密度が増しているように見えます。しかし、あれって不完全な図なんですよね? 磁力線は無限に描き入れることができる筈なので、完全な図にしようと思ったら、無限本の磁力線を描かないといけないことになり、塗り潰されてしまって「密度」がなくなると思うのですが……。
 導線に電流を流して同心円状の磁力線を作る場合など、もっとハッキリしていて、導線に近づけば近づくほど円同士の間隔を狭くしてゆく必然性がないように思われます。
 これは「磁界の強いところを磁力線の密度が高いところとして定義した」というような話なのでしょうか? それとも、数学で言う「無限の濃度」みたいなものを考えているのでしょうか?

Aベストアンサー

>>>
完全な図にしようと思ったら、無限本の磁力線を描かないといけないことになり、塗り潰されてしまって「密度」がなくなると思うのですが……。

いえ、
無限本数あるいはそれに近い本数の磁力線を描いても、相対的に磁力線の密度が高いところと低いところの比は維持されます。


>>>
これは「磁界の強いところを磁力線の密度が高いところとして定義した」というような話なのでしょうか?

その通りですが、ある磁界の強さにおける磁力線の本数を勝手に定義してやれば、あとは両者は比例関係になります。


無限に関して理解できないということですよね?

ほかのことに例えてみます。

二次関数 y=x^2 のグラフにおいて、x=aにおける傾き(接線の傾き)を考えてみましょう。
グラフのどこの点を取っても、同じ傾きになる場所はありません。
単純に、グラフ上のある1点に関して、yの変化量÷xの区間 
を求めようとすると、yの変化量もxの変化量もゼロになりますから、傾きはゼロ分のゼロになってしまいます。
しかし、xの区間の幅をゼロにせずに無限に小さい幅とすることによって傾きを求めることができます。
それが微分です。

y=x^2 を微分すると、y’=2x
なぜかといえば、
y+Δy = 2(x+Δx)^2
y=2x^2
差を取れば、
Δy = 2x・Δx + Δx^2
Δx^2 はΔ非常に小さいので、
 = 2x・Δx
よって、
傾き = Δy/Δx = 2x

x=aにおける傾きは、2aになります。
Δxをゼロとせずに無限小とすることによって傾きが求まるわけです。


何を言いたいかといいますと、
磁力線の密度 ∝ 磁界の強さ
(∝は比例の記号)
とするのですから、
磁力線間の距離 ∝ 1/磁界の強さ
つまり、
磁力線間の距離 = 定数/磁界の強さ
磁力線間の距離/定数 = 1/磁界の強さ

磁力線間の距離を小さくする代わりに(=磁力線の本数の密度を大きくする代わりに)、「定数」をそれに比例して小さく定めないといけません。(磁界の強さの値を変えてはいけないので。)

すると、磁力線間の距離/定数 は、ゼロ分のゼロに近づいていきます。
つまり、上述した二次関数の話と同じようなことになるのです。

>>>
完全な図にしようと思ったら、無限本の磁力線を描かないといけないことになり、塗り潰されてしまって「密度」がなくなると思うのですが……。

いえ、
無限本数あるいはそれに近い本数の磁力線を描いても、相対的に磁力線の密度が高いところと低いところの比は維持されます。


>>>
これは「磁界の強いところを磁力線の密度が高いところとして定義した」というような話なのでしょうか?

その通りですが、ある磁界の強さにおける磁力線の本数を勝手に定義してやれば、あとは両者は比例関係にな...続きを読む

Q複数の磁石を使ったときの磁力について

磁石を使って鉄を吊ろうと考えています。1個では心配なので2~4個を並列に使用して吊ろうと考えていますが、この時磁石同士が干渉し合い磁力が低下するのでしょうか?また複数個の磁石を使用するときの問題点、注意点があれば教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

磁力にもよりますが、そんなに近づけなければ特に極性を気にしなくても弱まる事は有りません。

Q磁力線などに関する質問です。

質問(1)
『いま、針金にビーズが刺さっている状況を考える。その針金を振り回すとビーズは遠心力で飛んでいく。同じようなことが降着円盤を貫く磁力線でも起こる(図10.2)。つまり針金は磁力線、ビーズはジェットとして飛んでいく物質である。そして、もちろん針金を振り回している物質は円盤だ。円盤によって磁力線が振り回されると、円盤の表面付近の物質は磁力線と一緒に振り回され遠心力を受ける。その結果、表面付近の物質は円盤から噴出し、磁力線に沿って加速されるのである(ここでは、物質が磁場に凍結しているという性質を利用している)。』
↑のようにありますが、この辺りの事情がわかりません。どうして磁力線は円盤によって振り回され、磁力線が振り回されると、円盤の表面付近の物質は磁力線と一緒に振り回されるのですか?物質が磁場に凍結しているという性質とは何なのでしょうか?

質問(2)
もし重力がなければ、磁力線が垂直に円盤を貫いていないかぎり物質は加速されるのはなぜですか?
遠心力を大きくするためには、磁力線と円盤とのなす角度を小さくしてやればよいのはなぜですか?

質問(3)
『磁力線の回転に伴う遠心力は、磁気力(j×B力)の回転(方位角)成分による回転方向への加速がそもそもの起源だから、磁気力加速にほかならない。したがって誤解を避けるために、本書では磁力線の回転に伴う遠心力にはすべて磁気遠心力という表現を用いている。』
とありますが、この磁気力(j×B力)とはなんでしょうか?
磁力線の回転に伴う遠心力は、磁気力(j×B力)の回転(方位角)成分による回転方向への加速がそもそもの起源だから、磁気力加速にほかならないというのもわかりません。
以下に原文を記します。
『いま、針金にビーズが刺さっている状況を考える。その針金を振り回すとビーズは遠心力で飛んでいく。同じようなことが降着円盤を貫く磁力線でも起こる(図10.2)。つまり針金は磁力線、ビーズはジェットとして飛んでいく物質である。そして、もちろん針金を振り回している物質は円盤だ。円盤によって磁力線が振り回されると、円盤の表面付近の物質は磁力線と一緒に振り回され遠心力を受ける。その結果、表面付近の物質は円盤から噴出し、磁力線に沿って加速されるのである(ここでは、物質が磁場に凍結しているという性質を利用している)。このとき、もし重力がなければ、磁力線が垂直に円盤を貫いていないかぎり物質は加速される。しかし、実際の系では中心天体による重力は無視できない。そのときは遠心力の磁力線方向の成分が重力よりも大きいときのみジェットが噴出する。遠心力を大きくするためには、磁力線と円盤とのなす角度を小さくしてやればよい。ガス圧の効果が無視できて、中心にある星が重力場を担っている場合には、磁力線と円盤とのなす角度が60度よりも小さくないとジェットは噴出しない。
なお、遠心力加速という言葉は、しばしば誤解を生むことがあるので注意しておこう。すなわち、遠心力加速では『遠心力』が重要なので磁気力は重要でない、という誤解である。しかし、磁力線の回転に伴う遠心力は、磁気力(j×B)力の回転(方位角)成分による回転方向への加速がそもそもの起源だから、磁気力加速にほかならない。したがって誤解を避けるために、本書では磁力線の回転に伴う遠心力にはすべて磁気遠心力という表現を用いている。』
教えてください。よろしくお願いします。

質問(1)
『いま、針金にビーズが刺さっている状況を考える。その針金を振り回すとビーズは遠心力で飛んでいく。同じようなことが降着円盤を貫く磁力線でも起こる(図10.2)。つまり針金は磁力線、ビーズはジェットとして飛んでいく物質である。そして、もちろん針金を振り回している物質は円盤だ。円盤によって磁力線が振り回されると、円盤の表面付近の物質は磁力線と一緒に振り回され遠心力を受ける。その結果、表面付近の物質は円盤から噴出し、磁力線に沿って加速されるのである(ここでは、物質が磁場に凍結して...続きを読む

Aベストアンサー

専門ではないので参考程度に。

(1)
荷電粒子の集団の抵抗がとても小さい場合、中の磁場が変化しようとしても(磁力線が動こうとしても)、誘導電流が流れてその変化を打ち消してしまうので結果的に磁場を変化させる事ができません。
そのため、磁力線と荷電粒子の集団は独立に動くことができず、一緒に動くことになります。この事を「物質が磁場に凍結している」と表現します。

(2)
針金の回転軸と針金が平行だったらビーズは飛んで行かないのは分かりますか?

(3)
要はローレンツ力の事ですね。

QU磁石の磁力が低下

U磁石の磁力がほとんどありません。どうしたら、磁力が上がりますか。教えてください。

Aベストアンサー

もともと、磁石の強さ(保磁力)は材質で決まります。
 従って、大体値段で磁石の強さは決まっています。

 もとの磁力以上に強くなることはありませんが、できるだけ強い磁石を購入して、それを馬蹄磁石にくっつけておいてください。それなりに復活します。

 でもそうすると、新しく購入した磁石を使うので、復活させる意味は余りありませんね。

Q誘導機の起磁力分布

誘導機の起磁力分布図の考え方が分かりません。下図は現在、勉強している教科書に記載されている、ステータ1相(U相)の起磁力分布です。ステータは、12スロット、2極、全節巻です。1スロットのコイル巻数をN、コイルに流れる電流をIとした場合で、図の×は画面の表から裏への電流方向、◎は裏から表への電流方向、□はV,W相のスロットを表しています。V,W相の電流による起磁力は本図では考慮していません。
-は起磁力の値を、/はブランクを表しています。(大変見づらくてすみません)。

---//////////////----------//……+NI
///--//////////--//////////--……0
/////----------//////////////-……-NI
□××□□□□◎◎□□□□××……電流方向
(12)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(1)(2)……スロット番号

【質問1】
2-7間では、スロット2とスロット7の起磁力が作る磁束方向は同じになると思いますが、-2NIとはならないのでしょうか?2極誘導機なので、スロット2-4は、スロット2の起磁力のみ、スロット5-7はスロット7の起磁力のみ考えるようにするのでしょうか?
【質問2】
スロット1-2間、7-8間は起磁力が0となっていますが、これは1と2、7と8の起磁力が作る磁束が打ち消し合う方向になるからでしょうか?

誘導機の起磁力分布図の考え方が分かりません。下図は現在、勉強している教科書に記載されている、ステータ1相(U相)の起磁力分布です。ステータは、12スロット、2極、全節巻です。1スロットのコイル巻数をN、コイルに流れる電流をIとした場合で、図の×は画面の表から裏への電流方向、◎は裏から表への電流方向、□はV,W相のスロットを表しています。V,W相の電流による起磁力は本図では考慮していません。
-は起磁力の値を、/はブランクを表しています。(大変見づらくてすみません)。

---//////////////-----...続きを読む

Aベストアンサー

まずサーチ条件を工夫してサーチして下さい。例えば
"誘導電動機 スロット 巻線 原理"
としてサーチすると次等が見つかります。

http://f37.aaa.livedoor.jp/~dende/denkiziten/makisen.pdf
交流電動機の巻き線の話

1. 磁束は1-7の巻線と、2-8の巻線による起磁力がオーバーラップしたものと考える方が分かり易いと思います。
各々1-7/7-1間+NI/-NI, 2-8/8-2間+NI/-NIの起磁力と考えると、
スロットと起磁力の関係は 1-2/0,2-7/+2NI,7-8/0,8-1/+2NIとなります。
1相当り1スロットペアの場合の+NI/-NIの矩形波の起磁力分布のばあいよりも、この場合の2スロットペア、或いは更に多い3,4スロットペアの場合(分布巻)の方が、起磁力の分布はより細かい階段状の分布:サイン波状に近ずき、3相を合わせて考えた場合、駆動力がより滑らかな一定値に近づいていきます。
なお、+NIか+2NIかですが、1巻線当りをNIとするか、最大値をNIとするかの基準値のとり方の差と考えられ、どちらの考え方をとっても良いと思います。

2. は上の説明で分かると思いますが、1-7,2-8の起磁力が打ち消しあうため、1-2,7-8間の起磁力は0となります。
(単に説明の仕方が変っただけで、同じ事を言っているだけかも知れませんが)

次のような資料も参考になると思います。
http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/index.htm
電気の歴史イラスト館
http://www.jeea.or.jp/course/07.html
日本電気技術者協会 機器材料

まずサーチ条件を工夫してサーチして下さい。例えば
"誘導電動機 スロット 巻線 原理"
としてサーチすると次等が見つかります。

http://f37.aaa.livedoor.jp/~dende/denkiziten/makisen.pdf
交流電動機の巻き線の話

1. 磁束は1-7の巻線と、2-8の巻線による起磁力がオーバーラップしたものと考える方が分かり易いと思います。
各々1-7/7-1間+NI/-NI, 2-8/8-2間+NI/-NIの起磁力と考えると、
スロットと起磁力の関係は 1-2/0,2-7/+2NI,7-8/0,8-1/+2NIとなります。
1相当り1スロットペアの場合の+NI/-NIの矩形波...続きを読む

Q磁石 磁力線の観察

磁石の磁力線の観察がしたいです。クリップを短く切り、プラケースにいれて、100均の磁石をあててみると。。磁力が弱いのか、くっついてもくれませんでした。そこで磁石を調べてみるとアルニコ磁石、フェライト磁石・・・難しくてどちらを選べばいいのか、わからなくなりました。何を選べば観察できるのかご存知の方、教えていただきたいです。あと、それは個人でも購入できるものなのでしょうか?どうぞ、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

磁石は100均のもの、つまりフェライトで十分です。アルニコとかネオジウムなどは高級スピーカや小型モーターなどに使うもので必要ありません。ただし、100均のものにもいろいろあるので、売り場の鉄製の棚などに付けて磁力の強さを確かめた方がよいでしょう。

磁力線観察には砂鉄が一番向いています。公園の砂場に行きましょう。ビニール袋に包んだ磁石を砂場で引きずればすぐにたくさん付くので、それを別の袋にこすぎ落として貯める、ということを繰り返せばすぐに十分な量が採れます。この砂鉄を白い紙の上に置いて、下から磁石を当てて動かせば磁力線の動きがよく見えますよ。


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