コイルに蓄えられるエネルギー

2020/05/28 16:03



今回は電気回路におけるコイルに蓄えられるエネルギーを取り上げましょう。


下の図のような電気回路に電流を流すとコイルの中心に磁界が発生します。そして電流の大きさを変化させると、コイルには自己誘導の作用で起電力(エネルギー)が蓄えられ、電流を0にしたときにそのエネルギーは仕事をするのです。
この場合、回路でスイッチが入ると電気エネルギーが流れコイルで磁気エネルギーとなって蓄積し、スイッチが切れると電気エネルギーとなって放出されるということです。


ではコイルに蓄えられるエネルギーはどのように求めるのでしょうか。
関係する要素は、電流・自己誘導起電力で下記のような式となります。

コイルに蓄えられるエネルギー_0000.png 14.5 KB

W:コイルに蓄えられるエネルギー
I:電流
L:自己インダクタンス


コイルに蓄えられるエネルギー_0001-768x415.png 42.6 KB


コイルに蓄えられるエネルギー_0002-768x779.png 23 KB



コンデンサに蓄えられる静電エネルギーを求め方と構成がよく似ています。
しかしコイルに蓄えられるエネルギーは、電気エネルギーではなく磁気エネルギーであるというのがポイントです。


試験対策としてコンデンサとコイルのそれぞれに蓄えられるエネルギーの求め方を関連付けて覚えることができますが、理論的な違いはしっかりと理解するようにしてください。


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