概念と仕組み
コイル電流が変化すると、コイルを通過する磁束も変化します。その結果、生じる誘導起電力は、電流の変化を減少させる方向にあります。
電源を入れた直後、コイルは電流の増加に強く抵抗する。時間が経過し、電流の変化が鈍化するにつれて、抵抗は最終電流 V/R に近づく。
関係式と成立条件
DCRL回路の時定数は τ=L/R であり、電流の増加は (V/R)(1−e⁻ᵗ/τ) です。 τ の後に、約 63.2% が最終値となります。
実効コイルは、寄生成域抵抗と寄生成域キャパシタンスを示します。電流経路の急な遮断により、通常のオンオフ特性とは別に、一時的な電圧が発生します。
仮想実験で読み取る変化
τ = L/Rです。1時定数後、増加電流は最終値の約63.2%になります。
コイル内部抵抗、寄生容量、スイッチのアークは省略します。 実際の電源・コンセント・高電圧では再現せず、画面上で実験しましょう。
重要な関係式と記号
τ = L/R · I = (V/R)(1−e^(−t/τ))
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| L | インダクタンス | H |
| R | 直列回路の全抵抗 | Ω |
| τ | 時定数L/R | s |
例で確かめる
6 V・20 Ω回路の電流増加中、t=τのとき電流はいくら？
約0.190 A
よくある誤解
- 自己誘導は、常に電流そのものを消滅させる現象ではなく、電流の変化に対する反応である。