電磁力

【電験三種 独学講座〜理論編〜】2-4. 磁気回路

2-4. 磁気回路

磁気回路と電気回路

磁気回路と聞いてもピンと来ない方も多いのではないでしょうか。鉄心の一部にコイルを巻きつけ、電流を流す事で鉄心に磁束を発生させる事ができます。これを電気回路と同じようにオームの法則に当てはめる事ができます。なので、難しく考えずに下図の電気回路との対応表を覚えてしまいましょう。何が何に対応しているか分かれば、自ずと考え方が見えてくるはずです。

また、磁気回路の抵抗は電気回路のように回路の途中にあるものではなく、鉄芯そのものが抵抗と考えてください。これは、電気回路の導線の抵抗の考え方と似ています。磁束を通しやすい素材なら抵抗は小さくなりますし、鉄芯一周の距離が長ければ抵抗は大きくなります。この辺りはこのページの最後(磁気抵抗の考え方)で詳しく解説します。

電気回路との比較

磁気抵抗の考え方

先ほど磁気抵抗は、電気回路における電線の抵抗の考え方に近いと書きました。それをもう少し詳しく見ていきましょう。電線の抵抗は、下記の式から求める事が可能です。
( l:電線の長さ[m]  A:電線の断面積 [m2]  σ:導電率)

$$R=\frac{l}{σA}$$

磁気抵抗でも同じように、考えます。違う点は導電率σが透磁率μになる点だけです。
( l:鉄芯の長さ[m]  A:鉄芯の断面積 [m2]  μ:透磁率)

$$Rm=\frac{l}{μA}$$

また、磁気抵抗も電気抵抗と同じく合成抵抗を求める事ができます。直列接続はそのまま足すだけ、並列は和分の積になる点も同じです。エアギャップ(空隙)のある鉄芯を使う問題もよく出題されますが、これも鉄芯とエアギャップの直列接続と考えればOKです。

 

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