初心者にはとても難かしい電験三種
市販の参考書を読んでも、電気初心者にとってはわからないことばかりです
これから電験の勉強を始める電気初心者の方に向けて、電験の内容をやさしく解説し
「誰でもわかる電験参考書」を目指します

2014年10月30日

磁気11 磁界の強さを求める公式(円形コイル)





導体に電流を流すと、アンペア右ねじの法則により導体の周囲に磁束が
発生し、磁界ができます。その法則はコイルにも当てはまり、円形コイルに
電流を流すとコイルの内側に磁束が発生し、磁界ができます
その時の磁界の強さを求める公式は次のようになります

円形コイル(半径r、巻数N) に電流Iを流したとき、
円形コイルの中心Oの磁界の強さを求める公式
    ↓↓↓↓↓
磁気10 磁界の強さを求める公式(円形コイル).pdf



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磁気11 磁界の強さを求める公式(円形コイル)

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2014年10月29日

磁気10 磁極に働く力を求める公式





磁極に働く力を求める公式
磁界中に磁極を置くと、磁極に力が働きます
その力の大きさを求める公式は次のようになります

磁界の強さHの磁界中に磁極mを置いた時、この磁極に働く力Fを
求める公式
    ↓ ↓ ↓ ↓
磁気9 磁極に働く力の公式.pdf


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磁気10 磁極に働く力を求める公式
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2014年10月26日

磁気9 磁界の強さを求める公式(磁極)





磁極により生じる磁界の強さを求める公式
磁極の周りには磁界が生じます
その時の磁界の強さについて、次のような公式があります

真空中において
磁極m からr [m]離れた地点での磁界の強さを求める公式
    ↓
磁気8 磁界の強さ.pdf


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磁気9 磁界の強さを求める公式(磁極)

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2014年10月25日

磁気8 二つの点磁極 に働く力の公式





磁極間に働く力の公式
NやSの磁極間には、吸引力や反発力が働きます
その時の吸引力や反発力についての公式は次のようになります

真空中に置かれた二つの点磁極 に働く力の大きさFを求める公式
    ↓
磁気7 磁極間に働く力.pdf


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磁気8 二つの点磁極 に働く力の公式

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2014年10月21日

磁気7 磁性体





比透磁率 の大きさにより、物質を次のように分類することができます
    ↓
磁気6 磁性体.pdf


強磁性体とは、鉄のように磁石に近づけると強く磁化されるもの
常磁性体とは、強磁性体に比べるとわずかに磁化されるもの
反磁性体とは、強磁性体とは反対の向きに、ごくわずかに磁化されるもの です

透磁率の大きさにより物質の磁化される度合いは変わり、透磁率の大きい物質ほど磁化されやすい物質です
透磁率の大きい物質は比透磁率も大きくなります



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磁気7 磁性体

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2014年10月20日

磁気6 透磁率の公式





透磁率の公式
透磁率、真空の透磁率、比透磁率の関係は次の公式で表すことができます
    ↓
磁気5 透磁率No.2.pdf




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誰でもわかる電験参考書 CD-ROM版





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磁気6 透磁率の公式
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2014年10月18日

磁気5 透磁率、比透磁率、真空の透磁率





(1) 透磁率 (透磁率の記号はμ)

透磁率とは、物質の磁化されやすさ の度合いをあらわすものです
磁化されやすい物質ほど透磁率は大きくなります
(透磁率が大きく、磁化されやすい物質の例としては「鉄」があります)

また、物質の透磁率によって、その物質中の磁界の強さは変わり、
透磁率が大きい物質ほど物質中の磁界の強さは弱くなります
例えば、
空気 と 鉄 では鉄のほうが透磁率 は大きいため
磁極(磁石)を空気中 と 鉄の中に置いた場合では
磁極を鉄の中に置いた場合のほうが、物質中の磁界の強さは弱くなります

透磁率の比較
透磁率の大きい物質の例として鉄
→ 透磁率の大きい物質である鉄は磁化されやすいが、鉄の中に磁極を置いた場合、
鉄中の磁界の強さは弱くなる

透磁率の小さい物資の例として空気
→ 透磁率の小さい物資である空気は磁化されにくいが、空気中に磁極を置いた場合、
空気中の磁界の強さは強くなる

磁力線の公式 N = m/μ を例にとって考えてみると
透磁率μが大きくなるほど、磁力線の数は少なくなります
つまり、透磁率が大きいほど、場の磁力は弱くなるということになります
    ↓
磁気5 透磁率No.1.pdf



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磁気5 透磁率、比透磁率、真空の透磁率
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2014年10月17日

磁気4 磁気誘導





磁気誘導
鉄片に磁石を近づけると鉄片が磁化する、このことを磁気誘導と言います

鉄片を磁石のN極に近づけると、
鉄片の磁石に近いほうはS極、磁石から遠いほうはN極 になります


今度は反対に
鉄片を磁石のS極に近づけると、
鉄片の磁石に近いほうはN極、磁石から遠いほうはS極 になります

磁化された鉄片に別の鉄片を近づけると、その鉄片も磁気誘導により磁化されます
    
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磁気4 磁気誘導.pdf




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磁気4 磁気誘導

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2014年10月15日

磁気3 磁力線と磁束





(1) 磁力線と磁束
磁力の働く様子を表した仮想曲線である磁力線について説明しましたが
その他に磁力の働く様子を表した仮想曲線として磁束、と言うものがあります

(2) 磁力線
磁極から出る(入る)磁力線の数は 次の公式で求められます

N = m/μ

N [本] : 磁力線の本数
m [Wb] : 磁極の強さ 単位はウェーバ
μ [H/m] : 透磁率

式中に透磁率μが入っているため
「磁力線の数は、その磁極の置かれた物質の透磁率によって異なる」
ということがわかります (透磁率について詳しくは後述します)

(2) 磁束 磁束をあらわす記号はφ(ファイ)、単位は[Wb](ウェーバ)
磁束も磁力線と同じように、磁力の働く様子を表す仮想の曲線です
磁極から出る(入る) 磁束の数は 次の式で求められます

φ = m

φ[Wb] : 磁束 単位はウェーバ
m [Wb] : 磁極の強さ 単位はウェーバ

この式からわかるように 磁極の強さ = 磁束 になります

(3) 磁力線と磁束の違い
磁力線の数を求める式 と 磁束の数を求める式 から次の事がわかります
磁力線の数を求める式には透磁率μが入っているため
磁力線の数は、その磁極が置かれた物質の透磁率によって変わりますが
磁束の数を求める式には透磁率μが入っていないので
磁束の数は、その磁極が置かれた物質の透磁率に左右されません


ポイント
・ 磁力線の数を求める公式 (磁力線 = 磁極の強さ ÷ 透磁率)
・ 磁束(の数)を求める式 (磁束 = 磁極の強さ)
・ 磁極の強さmの磁極からは、φの磁束が出る(入る)
・ 磁力線の数は透磁率によって変わるが、磁束(の数)は透磁率によって 変わらない
    ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
磁気3 磁力線と磁束.pdf


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磁気3 磁力線と磁束
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2014年10月14日

磁気 2 点磁極






点磁極

磁気について勉強を進めていく上で、点磁極という理想の磁極が出てきます
点磁極はNかSどちらかの極性を持っていて、N極の点磁極、またはS極の点磁極 として出てきます
しかし実際には、N極の点磁極、S極の点磁極は単独では存在せず
どんなに小さい磁石もN極とS極の両方を持っています
例えば下の図のように
棒磁石を半分で切ると、切られた磁石にはそれぞれにN極とS極ができます

点磁極という理想の磁極は実際には存在しませんが
便宜上使用していくことになります
     ↓
磁気2 点磁極.pdf


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磁気 2 点磁極
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2014年10月12日

磁気 1 磁極、磁界、磁力線






(1) 磁極、磁界、磁力線
・磁石の端のN極S極のことを磁極と言い、
磁極が帯びている磁気の量を磁極の強さと言います
・磁力の働く空間のことを磁界と言い、その空間の磁力の強さのことを
磁界の強さと言います
・磁力の働く様子を表す仮想曲線のことを磁力線と言い、磁力線の様子は次の図のようになります


図1 磁力線のようす


(2) 磁力線の特徴
@ 磁力線はN極から出てS極に入る
A 磁力線同士は交わらない
B 磁力線の接線方向がその点の磁界の向きをあらわす

Bに出てくる接線とは、磁力線に1点で接する直線のことです (*1)
    
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磁気1 磁気.pdf



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磁気 1 磁極、磁界、磁力線
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