ファラデーの法則計算機

ファラデーの法則は、誘導起電力と鎖交磁束の変化率を結び付けます。各巻きに同じ磁束が通るコイルでは、鎖交磁束は巻数と一巻きあたりの磁束の積です。ある時間間隔での平均誘導起電力は、巻数に磁束変化を掛け、経過時間で割った値に負号を付けたものです。ウェーバ毎秒はボルトなので、SI単位で入力すればボルトで直接答えが得られます。 負号はレンツの法則を表します。閉じた導電経路がある場合、誘導電流は、その原因となった変化を妨げる磁気的作用を生みます。選んだ符号規約で正の磁束が増えると、符号付き起電力は負になります。減る場合は正です。実際の問題では大きさだけを求めることも多いため、計算機は両方を表示します。符号に意味があるのは、ループの正方向と磁束の正方向を定義した後だけです。 磁束は、コイル面を通る磁場の面積分です。一様な磁場と平面ループでは、磁束密度、面積、磁場と面の法線のなす角の余弦の積で表せます。したがって、磁場の変化、ループ面積の変化、コイルの回転、不均一な磁場内での移動によって磁束は変わります。この計算機は初期と最終の磁束を直接受け取るので、磁束が分かれば、これらのどの仕組みにも対応できます。 結果は入力した区間の平均起電力です。瞬時電圧には鎖交磁束の微分が必要で、現象の途中で値が変化する場合があります。モデルは各巻きに同じ磁束が鎖交すると仮定し、巻線抵抗、インダクタンス、漏れ磁束、寄生容量、磁気飽和、測定帯域幅を無視します。誘導開放電圧がファラデーの法則に従う場合でも、これらは電流や過渡応答に影響します。物理の問題や初期の電磁的概算に使い、詳細設計では時間依存の回路モデルや場のモデルを適用してください。高い誘導電圧は危険なため、実際のコイルには絶縁、スイッチング保護、安全な測定方法も必要です。