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(特別編:最終)電磁気学(19)電磁誘導(6)相互誘導(4)相互インダクタンスとその誘導起電力を求める
7/21MHz2バンドモービルアンテナのメーカ製HFC-721アンテナに使用されているコイル形状だと思われる状態において、その間におけるコイルの相互インダクタンスMとそれによるコイルに誘起する誘導起電力e21を求めることが主題です。 (本論) 1. 2つのコイルの配置
(特別編)電磁気学(18)電磁誘導(5)相互誘導(3)二つのコイルに同時に電流が流れている場合
今回は、HFC-721のように二つのコイルに電流が流れた場合の相互の誘導起電力についてです。 (本論) 二つの回路に同時に電流が流れている場合、回路1の全磁束鎖交数N1は、I1によって生じるN11とI2によって生じるN12との和になりますから、 N1=N11+N12 =L1 I1+M I2 ....(5.34) 同様に回路2については、 N2=N22+N21 =L2 I2+M I1 ....(5.35) したがっ…
(特別編)電磁気学(17)電磁誘導(4)相互誘導(2)結合係数k
隣接するコイル間に発生する相互誘導の理論の続きです。変圧トランスにおける一次側と二次側の間やアンテナコイルにおけるアンテナ側コイルと同調用コイル間との結合が、今回の理論に該当します。 (本論) N21=M21 I1 ....(5.27) N12=M12 I2 ....(5.28) 式(5.27)、(5.28)によりますと 「二つの回路の間の相互インダクタンスは一方の回路に1Aの定常電流を流したとき、他…
(特別編)電磁気学(16)電磁誘導(3)相互誘導(1)ノイマンの公式による相互インダクタンスの求め方
今回の特別編の主テーマが、”相互誘導”です。これによって、コイル単独動作以上のインダクタンスを得て、HFC-721方式の先端エレメント共用方式の場合には7MHzの延長コイルや21MHzバイパス経路における7MHz信号の阻止が単独動作に比べると小型のコイルで実現可能になっているのだろうと推察しています。 (本論)
(特別編)電磁気学(15)電磁誘導(2)ソレノイドの自己誘導と自己インダクタンス
自己インダクタンスには、空芯のコイル(ソレノイド)と鉄心等のコア材を用いた場合とがありますが、ここでは、モービルアンテナの延長コイルとしての代表となるソレノイドでの関係が、主な説明になります。通常、コイルの自己インダクタンスと言えば、このような空芯コイルを基本に考えます。 (本論) ある回路に流れる定常電流Iがつくる磁界の大きさHは、”ビオ・サバールの法則”によりますとIに比例します。また…
メーカー製アンテナのMMANAモデル化において、今回初めて登場した”相互誘導”に関する電磁気学での分析です。仮説が正しいかをこちらで検証したいと考えて、久しぶりに「電磁気学本」を引っ張り出してきました。 学生向けの電磁気学という視点だとあまり重点としていないのかもしれませんが、昔の無線技術においては、結構重視されていたように思います。例えば、IFT(中間周波数トランス)…
電磁誘導とは、磁場の変化によって導体内に電流(誘導電流)が発生する現象で、 ファラデーの法則 によって説明される。電磁誘導は、磁場の変化によって起こる ことが特徴で、以下のような状況で発生する。・コイルの中を通る磁束の変化:磁石をコイルに近づけたり遠ざけたりすると、コイル内の磁場が変化し、電流が発生する。磁場が一定のままだと電流は発生しない。・導体が磁場内を動く(フレミングの右手の法則):導体を磁場内で動かすと、電子が移動して電位差(起電力)が発生し、電流が流れる。
地球の歳差運動(回転軸の首振り運動、すりこぎ運動)の事を考えて何気に家のサイドボードの上を見たら、丁度小さな一円玉くらいの金属製のコマが置いてありました。 そのコマを回すのに丁度いいような、中央が少し凹んですり鉢状になっている小さな円筒形の台が横にあったので、コマを右手の親指と人差し指で摘んでその台の上で回してみました。 コマは上手く回って、歳差運動するかな・・・と思ったら、軸を鉛直方向に真っ直...
筑波大学の論文『ファインマンも解けなかった問題を解明 ~ファラデーの電磁誘導の法則とローレンツ力はなぜ同じ起電力を与えるのか~』への疑問
2017年9月に筑波大学による電磁気学に関する記事『ファインマンも解けなかった問題を解明 ~ファラデーの電磁誘導の法則とローレンツ力はなぜ同じ起電力を与えるのか~』を読んで、感想を書いて以来、幾つかの関連記事を書きました … 続きを読む →
電磁誘導と単極誘導は空間的に対称である 電磁気学 は間違っている
電気磁気の性質を言うときよく用いられるのが次図です。 図1 ファラデーの法則とアンペールの法則 そして、 電磁気学 の成果である電磁波を説明するに次の図が用いられます。 図2 出展:電磁界・電磁波ってなに? 図2は図1に … 続きを読む →