磁気回路オームの法則の意味・計算式

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。

電気 磁気
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=\frac{I}{S} 磁束密度B=\frac{\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\sigma [S/m] 透磁率\mu [H/m]
抵抗率\phi[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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