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自己インダクタンス

1832
  • Joseph Henry
19th-century laboratory setup demonstrating self-inductance in electric circuits.

(画像はイメージです)

自己インダクタンスとは、電気回路に流れる電流の変化によって生じるインダクタンスの性質である。 起電力 (EMF回路自体に発生する逆起電力は、レンツの法則に従って電流の変化に抵抗します。この関係は、[latex]mathcal{E}_L = -L frac{dI}{dt}[/latex] という式で表され、L はヘンリー (H) で測定される自己インダクタンスです。

Any circuit carrying a current generates a magnetic field, which in turn creates a magnetic flux through the area enclosed by the circuit. If this current changes, the magnetic flux it produces also changes. According to Faraday’s law, this change in self-flux induces an opposing EMF within the same circuit. The property that quantifies this effect is self-inductance, or simply inductance (L). It is primarily a function of the geometry of the circuit, such as the number of turns in a coil, its area, and its length. It is defined as the ratio of magnetic flux to the current: [latex]L = frac{NPhi_B}{I}[/latex].

この特性により、インダクタは電流の変化に対して「慣性」という特徴を持ちます。回路に初めて通電すると、逆起電力が電流の上昇に抵抗し、電流は瞬時にではなく徐々に増加します。逆に、回路が遮断されると、磁場が急速に崩壊し、電流の流れを維持しようとして大きな順起電力が発生します。これにより非常に高い電圧が発生し、スイッチ接点間で火花として現れることがよくあります。この現象は自動車の点火システムなどで利用されています。

UNESCO Nomenclature: 2205
電気と磁気

タイプ

物理的資産

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • ファラデーの誘導法則
  • アンペールの周回法則
  • 磁束の概念

アプリケーション

  • 電子フィルタにおけるインダクタ
  • 交流を遮断しつつ直流を通過させるチョーク
  • ラジオの同調回路
  • 内燃機関の点火コイル
  • ソレノイドとリレー
  • スイッチング電源

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • wireless power transfer systems using resonant inductive coupling
  • superconducting magnetic energy storage (SMES) for power grid stabilization
  • high-frequency switching power supplies with minimized inductors
  • inductive sensors for non-contact position and proximity detection
  • RLC circuits for creating complex electronic filters and oscillators
  • variable inductors for tunable antennas in mobile devices
  • inductive charging for electric vehicles
  • transcranial magnetic stimulation (TMS) devices
  • inductive loop traffic detectors embedded in roads
  • passive RFID tags powered by an interrogator’s field
関連: 自己インダクタンス、インダクタンス、インダクタ、逆起電力、ジョセフ・ヘンリー、ファラデーの法則、レンツの法則、電気回路、磁束、チョーク。

歴史的背景

自己インダクタンス

1827
1831
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1832
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1835
1838
1827
1829
1831
1831
1833
1834
1836
1839-01-01

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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