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サーチコイルの電圧から磁束密度の計算の仕方を教えてください
2023/10/18 16:34
- IHの電磁調理器具から出ている磁束を測ろうとして、サーチコイルを作りオシロスコープで、そのコイルに誘起した電圧を測定しました。
- 半径r=5.5cm、巻き数N=10のコイルに誘起された電圧波形は、模式的に波高値1Vで持続時間10μS、波高値0Vで持続時間20μSで繰り返すパルス波でありました。
- このIHから出ている磁束密度は何ガウスになるのでしょうか?どなたか計算方法を教えて頂けると嬉しいのです。75歳の爺です。
サーチコイルの電圧から磁束密度の計算の仕方を教え…
2011/05/07 06:36
サーチコイルの電圧から磁束密度の計算の仕方を教えてください。
教えてください。
IHの電磁調理器具から出ている磁束を測ろうとして、サーチコイルを作りオシロスコープ
で、そのコイルに誘起した電圧を測定しました。
半径r=5.5cm、巻き数N=10のコイルに誘起された電圧波形は、模式的に波高値1Vで持続時間10μS、波高値0Vで持続時間20μSで繰り返すパルス波でありました。
このIHから出ている磁束密度は何ガウスになるのでしょうか?
どなたか計算方法を教えて頂けると嬉しいのです。
75歳の爺です。
質問者が選んだベストアンサー
磁界の変化によってコイルに発生する電圧は、次の式で表せます。
v(t)=N・A・dB(t)/dt
ここで、v(t)は、時間の関数として表したコイルに発生する電圧 (V)
Nは、コイルの巻数 (無次元)
Aは、コイルの面積(π・r^2) (m2)
B(t)は、時間の関数として表したコイルに鎖交する磁束密度 (T)
d/dtは、時間微分 なお、時間の単位は (s)
この式を積分して、B(t)を左辺として整理すると、
B(t)=∫v(t)/(N・A) (T) ということになります。
この式に、観測なさったデータを代入して計算すれば、磁束密度が求め
られます。
磁束密度の波形は、矩形波を積分した形ですから、三角波になりますね。
磁束密度を、テスラ(T)の単位からガウス(gauss)への単位変換は、
次の換算式を使います。
1(T)=10,000(gauss)
あとは、ご自身で計算なさって下さい。
積分を実行するので、積分定数(任意定数)が発生して、理屈の上からは、
磁束密度は一意には決まらないことになりますが、一般的には、三角波波形
の平均値がゼロとなるようにすれば良いと思います。
(物理的に言えば、サーチコイルの手法で、直流磁界を測定できないという
ことに対応します。)
済みません、積分形の式にdtを忘れていました。
B(t) =∫(v(t)/(N・A))dt = ∫v(t)dt / (N・A)
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お礼
2011/05/07 16:31
早速のご回答、有り難うございます。
早速、何とか計算をしてみます。