ファラデーの法則計算機は、磁束の変化時にコイルに発生する誘導起電力（EMF）を計算するのに役立ちます。この計算機は、物理学を学ぶ学生、エンジニア、そして電磁気学や電気システムを研究する研究者にとって貴重なツールです。磁束の変化、コイルの巻数、そして時間の値を正確な電圧出力に変換することで、ファラデーの法則の適用を簡素化します。
この計算機は 電磁気学と物理学の計算機 カテゴリー。変圧器の設計、発電機の理解、磁気誘導の解析、電磁気学理論の教育問題の解決に役立ちます。
ファラデーの法則の計算式
ファラデーの法則（EMF） = −N × (ΔΦ / Δt)
どこ：
EMF = 誘導起電力（ボルト）
N = コイルの巻き数
ΔΦ = 磁束の変化（ウェーバー）
Δt = 変化が起こる時間（秒）
負の符号はレンツの法則を反映しており、誘導された EMF が磁束の変化に対抗する電流を生成することを示しています。
磁束の変化を調べるには、次を使用します。
Φ = B × A × cos(θ)
どこ：
B = 磁場（テスラ）
A = 電磁場が通過する面積（m²）
θ = 磁場と表面の垂線との間の角度
これらの式は、科学技術における多くの電磁気学の応用の基礎となります。
一般的な電磁気用語の参照表
| 契約期間 | シンボル | 定義 | ユニット |
|---|---|---|---|
| 磁場 | B | コイル内の磁場強度 | T（テスラ） |
| コイル面積 | A | 磁束が通過する面積 | ㎡ |
| 角度 | θ | 磁場と表面の間の角度 | 度 |
| 磁束 | Φ | B × A × cos(θ) | Wb（ウェーバー） |
| 時間間隔 | Δt | フラックスが変化する時間 | 秒 |
| 起電力 | EMF | 磁束変化による誘導電圧 | ボルト |
この表では、ファラデーの法則を使用して誘導 EMF を計算するときに関係する変数と単位に簡単にアクセスできます。
ファラデーの法則計算機の例
磁束が 50 秒で 0.1 Wb から 0.05 Wb に変化する 0.02 ターンのコイルに誘導される EMF を計算してみましょう。
ステップ1: フラックスの変化を見つける
ΔΦ = Φ_final − Φ_initial
ΔΦ = 0.05 − 0.1 = −0.05 Wb
ステップ2: 式を使用する
EMF = −N × (ΔΦ/Δt)
EMF = −50 × (−0.05 / 0.02) = −50 × (−2.5) = 125ボルト
したがって、誘導起電力は 125 ボルトです。
最も一般的な FAQ
ファラデーの法則は、コイルを通る磁束の変化がどのようにして電流を誘導するかを説明しています。これは、発電機、モーター、変圧器の重要な原理です。
負の符号はレンツの法則を表し、誘導された EMF は常に磁束の変化に抵抗し、エネルギーバランスを維持することを示しています。
はい、特に交流発電機のように磁束が周期的に変化する場合には有効です。この計算機は、磁束が時間とともに変化するあらゆるシステムで使用できます。