磁気回路オームの法則の意味・計算式

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この記事では、磁気回路オームの法則の意味や公式について解説します。

磁気回路オームの法則とは

磁気抵抗 R_m 、磁束 \varphi 、起磁力 F は以下の関係があります。

(1) \begin{eqnarray*} F=R_m \varphi \end{eqnarray*}

これを磁気回路オームの法則といいます。

電流 I が流れている N 巻コイルの起磁力 F [A]は以下の式で計算できます。

(2) \begin{eqnarray*} F=NI \end{eqnarray*}

また、 磁路の長さをL[m] 、断面積を S[m^2] 、透磁率を \mu[H/m] とするとき、磁気抵抗 R_m は次式で表せる。

(3) \begin{eqnarray*} R_m = \frac{L}{\mu S} \end{eqnarray*}

磁気回路と電気回路の関係性

磁気回路オームの法則は電気回路の場合とは以下のような関係性があります。

電源(電池)→磁石

回路(銅線などの導体)→磁性材(鉄など)

抵抗(豆電球)→エアギャップ

電流(I[A]) → 磁束(\varphi [Wb])

電場(E[V/m]) → 磁場(H[A/m])

電流密度(J=I/S) → 磁束密度(B=\varphi /S)

起電力(V[V]) → 起磁力(F[A])

電気抵抗(R[Ω]) → 磁気抵抗(R_m[H^{-1}])

導電率(σ[S/m]) → 透磁率(μ[H/m])

抵抗率(ρ[Ω・m]) → パーミアンス係数(p[H/m])

電気回路オームの法則(V=RI) → 磁気回路オームの法則(F=R\varphi)

ただし、 L[m] は導体の長さ、 S[m^2] は導体の断面積です。

この置換えを覚えておけば、磁気回路オームの法則も思い出しやすくなります。

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