工事担任者総合通信・基礎

電磁誘導とインダクタンスの公式・重要用語まとめ

自己誘導、磁束、誘導起電力の関係を確認します。

最初に押さえる

学習のポイント

自己誘導、磁束、誘導起電力の関係を確認します。
用語の名称だけでなく、役割・対象・似た用語との違いまで説明できるように整理しましょう。

磁束変化から起電力が生じる流れ重要なのは磁束そのものの大きさではなく、時間当たりにどれだけ変化したかです。

磁束が変化ΔΦ / Δt

誘導起電力e が発生

変化を妨げる向きレンツの法則

計算に使う

重要公式

式そのものだけでなく、各記号が表す量と単位、公式を使える条件をセットで確認してください。

ファラデーの法則

e=-N\frac{d\Phi}{dt}

磁束の時間変化が誘導起電力を生み、負号はレンツの法則による向きを表します。

記号の意味

$e$: 誘導起電力単位：V
$N$: コイルの巻数単位：回
$\Phi$: 1巻きを鎖交する磁束単位：Wb（ウェーバ）
$t$: 時間単位：s
$d\Phi/dt$: 磁束の時間当たりの変化量単位：Wb/s

使い方と注意点

一定時間の変化として扱う問題では dΦ/dt を ΔΦ/Δt に置き換えます。大きさだけを求める場合は負号を外し、向きを問う場合はレンツの法則で判断します。

計算例

100回巻きで磁束が0.01秒間に0.002 Wb変化すると、起電力の大きさは20 Vです。

コイルの誘導起電力

e=-L\frac{di}{dt}

電流変化を妨げる向きに自己誘導起電力が生じます。

記号の意味

$e$: 自己誘導起電力単位：V
$L$: コイルの自己インダクタンス単位：H
$i$: コイル電流単位：A
$t$: 時間単位：s
$di/dt$: 電流の時間当たりの変化量単位：A/s

使い方と注意点

一定時間で電流が変化する場合は di/dt を Δi/Δt として計算します。負号は電流変化を妨げる向きに起電力が生じることを示します。

計算例

L=2 Hのコイルで電流が0.5秒間に3 A変化すると、起電力の大きさは12 Vです。

本番で迷わない

問題を解くときの手順

計算問題

問題文から、分かっている量と求める量を抜き出します。
接頭語を含めて単位をそろえ、使う公式の各記号へ対応させます。
式を文字のまま変形してから数値を代入します。
単位、符号、桁数と、答えが常識的な大きさかを確認します。

暗記・知識問題

「正しいもの」「誤っているもの」のどちらを選ぶ問題か確認します。
選択肢を主語・対象・働き・条件に分けて読みます。
似た用語へ置き換わっていないか、方向や大小関係が逆でないかを確認します。
法規では数値や期限だけでなく、誰が何をする規定かも確認します。

選択肢を見分ける

重要用語

用語名だけを暗記せず、「何を対象にするものか」「どんな役割・性質があるか」を一緒に覚えましょう。

磁束: 面を貫く磁界の量で、単位はWbです。
自己誘導: 同じコイルの電流変化によって、そのコイルに起電力が生じる現象です。
インダクタンス: 電流変化に対して誘導起電力が生じる大きさを表す量です。

理解を確認する

このジャンルの問題を解く

電磁誘導とインダクタンス・暗記・知識問題 →電磁誘導とインダクタンス・計算問題 →