自己誘導

コイルに電圧を加えて電流を流すと、円形に流れる電流が作る磁場のように、コイルは磁束を束ねます。

そして、電流の大きさを変化させると、コイルが束ねる磁束が変化するため、ファラデーの電磁誘導の法則より、電磁誘導が発生します。

この電磁誘導のことを自己誘導と呼びます。

このとき、レンツの法則より、磁束が変化しないように誘導電流が流れるため、誘導電流の向きは、電流の大きさの変化の向きとは逆方向になります。

自己誘導による誘導起電力

自己誘導による誘導起電力Vは、N巻きのソレノイドに流れる電流の大きさを変化させた際に、ソレノイドが束ねる磁束の変化をNΔΦ、その変化の時間をΔtとすると、ファラデーの電磁誘導の法則より、以下になります。

V=ーNΔΦ/Δt

コイルに流れる電流を増やそうとする場合

コイルに電流Iが流れている(もしくはI=0の)場合、電流をα増やそうとすると、自己誘導の影響でI+αになるまでに、以下のように時間が掛かります。

また、このとき、以下のように、誘導電流に応じた誘導起電力がコイルの両端に生じます。

コイルに流れる電流を減らそうとする場合

コイルに電流Iが流れている場合、電流をα減らそうとすると、自己誘導の影響でI-αになるまでに、以下のように時間が掛かります。

また、このとき、以下のように、誘導電流に応じた誘導起電力がコイルの両端に生じます。