【電気】理論・回路の質問【電子】 Part19

**774ワット発電中さん** · 2020/06/17(水) 10:44:28.89

電気･電子の理論的な学習している人のための質問と回答スレッド

【電気】
　・静電気･静磁気､電界･磁界､磁気回路､静電･電磁誘導
　・直流回路､交流回路(正弦波･歪波､三相､多相)､回路網､共振､フィルタ､
　・各種ブリッジ､四端子定数､過渡現象､分布定数回路､進行波､等
　・電磁気学とベクトル解析
【電子】
　・電子物性、電子デバイス、半導体工学
　・電子管（真空管･撮像管･光電管等）
　・半導体素子･回路(ダイオード･トランジスタ･FET･オペアンプ･等)
　・アナログ回路(低･高周波等)、デジタル回路、電源回路等
【共通･他】
　・電気･電子に関する数学･物理･化学
　・電気･電子計測､各種定理､電気電子材料･素子､制御理論など。
等々に関すること。

＊質問レベルの目安は幅広く､高校･工高～高専～大学以上くらい。
＊各種電気･電子関連資格取得を目指している方もどうぞ。
＊質問は「お絵かき」の活用、画像のUpLoadが推奨されます。(URLは初心者スレ参照)

●過去スレ　(直近6スレのみ)
Part18　2019/01/12　～　2020/06/04　http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1547261291/
Part17　2018/04/11　～　2019/01/10　https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1523418949/
Part16　2017/07/15　～　2018/04/08　https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1500113179/
Part15　2016/04/23　～　2017/07/15　http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/denki/1461380431/
Part14　2015/07/18　～　2016/04/23　http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1437146128/
Part13　2015/02/07　～　2015/07/17　http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1423308158/

**774ワット発電中さん** · 2022/03/12(土) 18:04:21.11

746：臨時で名無しです：2022/03/12(土) 17:47:00.09 ID:E17h5xLb
レス代行お願いします
【板名】電気・電子
【スレ名】【電気】理論・回路の質問【電子】 Part19
【スレのURL】
【名前欄】
【メール欄】sage
【本文】↓

**774ワット発電中さん** · 2022/03/12(土) 19:16:40.56

>>582
測定値/公称値の推移をグラフにしてみた
https://imgur.com/86fWqWO
ぶつ交換してるうちにリードの接触不良が改善することによる
トレンドがみえてるような気もす
100kグループの再測定希望

**しつもんですー** · 2022/03/29(火) 14:36:32.44

蒸気タービンだったかたーびんだったかの軸電流防止の為、
軸の左右にブラシをつける、という解説を見かけたのですが
何故左右何ですか？　上下じゃなく　片側でもなく
流体軸受けの一部を水銀にすればそこで等電位にできるでしょうに、なぜブラシ・・・
いろいろよくわかりません＞＜；

**774ワット発電中さん** · 2022/03/29(火) 15:30:27.32

あらビン　ドビン　ガスタービン

**774ワット発電中さん** · 2022/03/31(木) 07:11:18.05

>>631
潤滑油に水銀混ぜるとか言ってる時点でセンスゼロだから
疑問を持たずに愚直にテキスト読んどけ

**774ワット発電中さん** · 2022/03/31(木) 10:10:10.04

混ぜるのではなく電位ボンディング専用の軸受けを設ければいいんじゃね？という発想ですん。
かならずしも水銀じゃなくても、導電性のオイルというのも今はあるみたいですん。
重電各社様、ご検討の程よろしうおなしゃす(^p^)

**(^p^)名案かもしれんな・・・** · 2022/04/02(土) 19:31:06.89

ヒステリシス損なくせないかなぁ、と思って考えたんよ。
ちょっといい案思いついたかもしれんので検討願いたい。

まず、全波整流するんよ。但し、ダイオードじゃなくて理想ダイオード。
これは、コンパレータで低抵抗FETをドライブするダイオードの代替素子なんだけど、
順方向電圧が節約できるという優れモノなのよな。
んで、
・トランスの入力を全波整流後の脈流にする。
・トランスの出力を、全波整流時のコンパレータ信号を用いて、同期して切り替えるんやな。

これで　ヒステリシスカーブの復路を回避して損失回避できないかなぁ、と思ったんでござまする
識者諸兄のご批判を賜りたくご検討オナシャス(^p^)　→（＿　＿）ペコリ

**(^p^;)** · 2022/04/03(日) 04:58:21.64

あれ？　ひょっとして、電流がどんどん加速されてってしまうんやろか・・・；
ちゃうちゃう、速度じゃねえな、電流量がどんどん増えていってしまうんやろか・・・？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/03(日) 22:27:37.28

>>635
何が目的かさっぱりわからん
コンパレータ信号での復元でアクティブ素子(電源からの電力供給)使ってるってことは
エネルギー節約したいわけじゃないだろ？
そのトランスってなんのためにあるの？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 00:07:16.61

現用の、交流の電圧変換用のトランスに用いる用途として考えておりました
現状不可避である鉄損を、どうにかして防げぬものかた、という話でございます。

現行のトランスは磁束の方向を切り替える際のヒステリシスカーブの、
そのループ面積に周波数を掛けた値が鉄損として知られておりますが
磁束の方向を一方向にすればループにならないんじゃないかと愚考した次第；

さっきの話は飽和しちまうのだろうなぁと言う気がしてますのでアレですが、かんがえてみれば
複数の鉄心を順繰りに使って、使った後で一旦消磁させれば水色線になる筈でループ面積は
結構抑制できるような気もしますな・・・

ていうか　あれかな。現象が認識はされているけど量自体は微々たる物なのかな；

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 00:20:44.81

>>638
じゃなくて後段に電源つけてそこから電力賄うなら意味ないだろって話

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 06:56:05.91

変電所のトランスや柱上トランスの鉄損ってそんなに微々たる物なんですかね；
或いはコンパレータ(比較器)やFETの消費電力が莫大ということなのか・・・
両者の規模によっては意味がないとも言い切れないのではないかなぁ、と。

というかそういうコスト無視に純理論的な話として稼働しうるのか否かも怪しい感じですが
LTSPiceみたいなシムレーターって変圧器の過渡現象も算出できるのかしら；

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 07:47:39.75

やってはいけないことのテンコ盛り

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 07:56:57.30

ちなみに、＞＞638の図のループが右斜め上に移動して　第一象限で完結するようになるだけ。
元図において右上の赤青の接点が磁気飽和レベルなら、言ってること実施したら通過される電力は半分になる。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 08:21:23.85

振幅半分か・・・
寝起きの頭で考えたから、間違ったな。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 09:02:59.23

>>640
＞或いはコンパレータ(比較器)やFETの消費電力が莫大ということなのか・・・
ほぼほぼ供給したいと思ってた電力分だろ
完全なる無駄

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 10:50:06.21

交流を整流すると直流成分が発生するから、トランスでショートして、ヒューズが飛ぶまでがみえた、

**ごけんとうあざます** · 2022/04/04(月) 14:34:12.56

>>641
まぁ切り離し前にショートフェイズを設けて循環電流で異常電圧を回避するのかもしれませんな。

>>642
移動できますかいなぁ・・・
ヒステリシスカーブの頭打ち（矢印先）は飽和らしいですぞ・・・

>>644
何故一致すると思われたのかがいまいち見えませぬなぁ；

>>645
全パ整流だとゼロクロス点はあるから無電圧タイミングで切り替えればいいんじゃね？

>>本題、その後の勉強の覚書。
磁区が大きい場合残留磁気が生じ、コイルに電流が無くても消えないというか
むしろ逆電流で塩梅調整した逆起磁力生じさせて消磁しないと消えないらしい；

磁区形成を防ぐ意味でフェライトを用いるテクニックがあるらしく
フェライトコアだとヒステリシス面積を数分の一に削減できるらしい。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 16:04:05.70

>>646
＞何故一致すると思われたのかがいまいち見えませぬなぁ；
だって後段で変換後の電圧・負荷で駆動するんだろ？ほぼ一致するじゃん
なんで見えないのかが不明

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 16:29:54.31

>>647
ヒステリシス損は鉄心の熱に置き換わる損失ですが、
コンパレータの動作やFETのドライブに要する電力も
ロス分は熱に代わる事でしょう。
鉄心の発熱をQa、
理想ダイオード駆動関連の発熱をQbとした場合、
構成次第で外部電力とすることも出来ましょうし
Qb＞Qaとなる事もあり得ましょうが、発熱の強さによっては　Qa＞＞Qb　となる事もあり得るでしょう。
何故両者が等しいと考えられそうなのか？が、よくわかりません。

＞本題
ヒステリシス損は分子磁石の回転に伴う摩擦らしいから、格子構造を廃して液体コアにするのも手かもしれませぬな(^p^;)

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 16:38:48.26

>>648
FETで負荷に対して電圧を駆動すんでしょって
だったらトランスなしに信号を渡せばいいだけじゃん
なんで書いたのに無視するんだ？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 16:54:55.88

ちょっと主語がかけていて話が見えないのですが、本題は、
FET（というか理想ダイオード）で　全パ整流して
整流後の脈流をトランスに印加して、鉄心の磁気を一方向に限定する事で
ヒステリシス損を回避しようというハナシです。
磁気を反転させるコストを回避して、片側だけを使えば良いんじゃね？というハナシでござるぞ？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 17:07:43.19

>>650
要は振幅減らしてアンプで増幅するんだろ？意味ない

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 17:08:05.21

＞＞ヒステリシス損は分子磁石の回転に伴う摩擦らしいから、
反転しなくても磁束が変動すれば損する
変動しなければトランスとして機能しない

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 17:10:37.22

△ 反転しなくても変動すれば
○ 反転するまで行かなくても変動すれば

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 17:18:49.62

逆電圧を印加して強制的に磁極反転させるケースにおいては
復路のヒステリシスカーブを経由するのはわかりますが・・・

たとえば、ワンサイクル別のコイルに移るなどして、
別のコイルを使っている間にコイル中の電流をコイル内抵抗成分で減衰させ
電流を殺した後の、残留磁気を残した状態で二個目のサイクルで再び使う場合に
直前の図のカーブは辿れませんかね？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 17:26:16.77

>>654
当然無理
というか辿れる理由を一文字も書いてないのにできませんかと言われても意味不明

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 17:39:07.41

全波整流後の脈流＝直流
だからこれを通すにはインダクタンス無限大の理想トランスが必要

A級アンプのようにコアにギャップを設けて飽和を防ぐ？
フォワードコンバータのトランスのように半端整流にして0Vの間に励磁をキャンセルする？
そもそも直流分を捨てるなら整流した意味がない

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 18:00:44.26

ヒステリシスだの残留磁気だの
コンパレータだの知っててなんでこんなアホな質問しちゃうんだろう

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 18:19:46.81

ヒステリシス損、マイクタイソン、そこらの村は谷岡安治か
所で、ヒステリ死す損は、Em=(1/2)BH＝∫HdB　[J/m3]なんや。
磁性体でいう所の、μ＝μ’-jμ"　でこれにjωを掛けると、インダクタンスと抵抗の
直列式になる。鉄損をキャンセルするには、はるかかなたの宇宙から負性抵抗神の
磁キール様をお呼びしなくてはならない。？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/04(月) 20:18:20.80

トランスの二次側のコイルは磁束の変化だけしか出力しないから、直流成分は一次側コイル側で熱に変わる、二次の全波整流の交流分だけ極性切り換えても変な波形が出るだけ、

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 00:46:04.71

まあ、それでいいんだけど、本当は励磁インダクタンスの電流が変化し磁束が
変化できる限り2次側へ電圧は伝わる。なので、直流でも励磁インダクタンスが
飽和するまでは2次側へ伝わる。ま、短期間直流電圧が伝わるが、それを直流
と言うかは少々苦しが。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 05:35:58.07

過渡期の話はしていない、定常状態に落ち着いた状態を説明している

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 09:40:54.63

皆さまご検討ありがとうございまする。
連続運転はいったん保留して、
挙動の判らぬ意味を整理してみますと、
（１）トランス一次側に直流電源をつなぎ飽和させると、恐らくこのような軌跡(左図、①）かと。
つぎに、（２）一次側コイルを抵抗でショートして一次コイル内の電流を抵抗の熱に変えて消費すると、
どの様になると考えるのがオーソドックスな認識なのでしょうか？

たたき台として草案というか解答案を添えておきまする・・・
解釈案ａ1　磁束密度０まで戻るよ
解釈案ａ2　磁界強度０まで戻るよ
解釈案ｂ　　磁束密度も磁界強度も消えるよ
解釈案ｃ１　抵抗部に無理やり流れる電流が逆起電力を形成して逆電圧印加したのと同じ軌跡をたどるけど磁界強度が0迄すすむよ
解釈案ｃ２　貯められたエネルギーが逆向きの残留磁界を形成させ磁束密度がなくなるところまで進むよ

ご回答か、正解を知るためにお勧めの書籍など御座いましたらご紹介いただけましたら幸いです・・・（ぺこり

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 09:54:35.05

>>662
そんなの考えなくても意味ない回路だということは分かったかどうかを教えて

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 10:05:14.15

意味が無いと思う方には無理にご参加いただかなくて結構です＾＾

本件に触れる前はわたしは、トランスを経ても正弦波は正弦波のまま出力されるものだと
勝手に期待していましたが、今回調べていくうちに、ヒステリシス損のある鉄心を用いているトランスの場合
実は正弦波からは逸脱し、ヒステリシスの強さに応じて　歪んでいるのだという事を知りました。

たとえ結果が破綻する構造だったとしても、その検証が理解の拙い部分を補えるという「意味(や価値）」を持つことは、ありうるのだと思います。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 10:26:33.28

質問です
ヒステリシス損失はループが完成した瞬間に発生するのでしょうか？
それとも少しずつ発生していて、それを積分すればループの面積に相当するのでしょうか？

もしも少しずつ発生しているとすれば、BHのグラフが曲がってしまうと損失は不可避になると思いますが
あっていますか？(磁束密度B, 磁界H)

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 10:32:42.82

>>665　補足ですが、
積分をするための式は、提案はあるものの未決定で
現実にはプラニメータ(面積計)で実測しているのは承知しています

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 12:06:54.93

>>664
思うじゃなくて理由を含めて意味のなさは示されてんのよ
そこまでしてもらってんだからまず理解できたかどうかを表明して一回質問を閉じろ
んで他に疑問があるなら別質問として起こせ
今みたいに答えてもらったのに無視して荒らすのをやめろ

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 12:22:29.78

>>665
磁化するのにエネルギー使う

**先の情報を踏まえるに** · 2022/04/05(火) 12:49:19.35

>>665
それが「分子磁石の向きを変更する際の摩擦」であるのなら、
S字のラインを　シフトするように「またぐ」とき　じゃないのかなぁ・・・

往路・復路それぞれのS字のライン間に幅が
もしも無ければ面積も無いのだから、曲がること自体は損失の本質的な成分「ではない」のではないでしょうか、と思いますた;^p^

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 13:47:27.87

>>665

理想的なコイルに交流を入れれば、一方に磁化したときに使ったエネルギーは
コイルに蓄えられた後全部戻ってくる。

ヒステリシスがあるってことは、一方に磁化するときに与えたエネルギーの
一部が戻ってこない、いわば業務上横領をしているってこと。
つまり、一方に磁化しようとしているときに損失が発生している。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 14:03:34.58

ヒステリー気味になってきたが、ヒステリシスって、外部磁界に対する磁性体の磁区の応答遅れじゃなかったっけ、全波整流の交流入れたら、さらに交流分にはヒステリシスが発生するし、周波数倍だから余計損失が増えるだけではないかな、直流成分は通さないし、、意味わからん

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 14:51:55.80

そもそも論で言えば；
トランスにコアを挿入しておくのは透磁率の高い空間を確保してインダクタンスを増強させるためだと思っとるのだけれど
残留磁気があったり飽和してたりすると透磁率が下がるんでしょうか？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 15:20:59.25

そうとも言えるしそうでもないともいえる。好きにしてくれ。
複素透磁率　　　μ＝μ+ｊμ’　
電磁気の教科書では、空論の法則から最大最良式までやって、そのあと、
磁性体、誘電体の章があって、そこで少し教えてくれるニダ。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 15:21:40.09

μ＝μ+ｊμ’　　＝＞μ＝μ－ｊμ’

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 15:21:40.88

>>672
その質問の前に
もともと考えた回路を構成する意味のなさについて理解したかどうか書けっつうに
それ書くと負けになるの？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 15:22:46.49

μ＝μ+ｊμ’　　＝＞μ＝μ－ｊμ’　　=>　　μ＝μ’－ｊμ’’

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 19:09:16.32

何の問題意識もなしに教科書を読むとお経に聞こえて馬耳東風という事になり易い気がしますが
疑問を抱いて教科書を開くと先人の切り開いた境地を惜しみなく開陳されていて
ほんまありがてぇありがてぇ(^p^)！
　洗練された教本というのは、本題に入る前に　如何に絶妙に問題意識を
読者の中に形成させるか、ではないか？という印象を覚えまする。
先述の電気学会の電気機器学の変圧器の項に当たったところ、どうやらコアを設ける目的は
(一次巻き線と二次巻き線との磁気結合を強固にして)
電流をより少なく済ませる、つまり「電流を節約する為」なのだそうで。
透磁率なんぞというコムズカしい言葉を用いずにシンプルにズバッと表現しきるのってのは
深い理解に至っていないと為しえない境地な訳で、やっぱ先達はすげぇなぁ、と
尊敬の念を深くした次第。。。　それはさておき先の疑問はまだ解消できていない訳で
もしも面白い本をご存知の方はご紹介願いたくよろしゅうお願い申し上げまするー　ではでは。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/05(火) 20:51:30.78

さんざん回答貰っといて無視して本を紹介しろて
なんだこいつゴミ過ぎるだろいくらなんでも

**774ワット発電中さん** · 2022/04/06(水) 00:13:52.00

>>677 そえれはあってるけど、電流を少なくするは、励磁電流のことだけど
分かってる？　2次負荷の電流はどうやっても少なくすることはできないよね。
だってエネルギ伝送だから、無から有を得る魔法はできないよね。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/06(水) 09:10:41.36

・・・ふと思ったのですぐゎ、一次側コイルに電流＝磁場として蓄積させたパゥアｒを
コイル毎切り離して二次側に接続するというエポックメイキングやもしれませぬな。
「直流用のキャパシタバンクの直列並列切り替え」を
「交流用にコイルで行う」という新機軸！(^p^)

**774ワット発電中さん** · 2022/04/06(水) 11:14:40.61

全然面白くない
滑ってる

**774ワット発電中さん** · 2022/04/06(水) 11:19:39.87

ほな続きは脱線スレで

**774ワット発電中さん** · 2022/04/06(水) 13:18:03.01

滑りと言えば先述の教科書読んでたら、前回呼んだ時の覚書というか
書き込みがあって(俺の字だ)、滑りの　S＝２　が逆回転って書きこんであった

しかし意味を覚えていない。。。何だこりゃ？(^p^)←とりあたま

**774ワット発電中さん** · 2022/04/06(水) 15:06:50.61

磁束の保存は超伝導コイルを使えば可能かもしれんな、

**774ワット発電中さん** · 2022/04/06(水) 17:06:57.55

流れ星に願い事3重で唱えるおまじないは、
何時訪れるか判らぬ好機を逃さぬよう、
常日頃から心に留め置き、いつでも叶えられるよう　心しておけという箴言を示唆した伝承なのだろう・・・

折角ネタ振りしてもらったのに、樋口カッターつかえんでサーセンでした＞＜；(土下座

**774ワット発電中さん** · 2022/04/07(木) 17:16:02.83

>>684
その一方で
漏れ磁束をなくすためにマイスナー効果というか
ピン留め効果を用いるというのは　どですかちゅちゅぽりん(^p^)

**774ワット発電中さん** · 2022/04/07(木) 21:14:40.07

>672
>残留磁気があったり飽和してたりすると透磁率が下がるんでしょうか？

要は同じ起磁力を与えた時にどれだけの磁束が・・ってことで、
飽和してしまうとそれ以上いくら電流増やしても磁束があまり増えない
ってことで、透磁率が下がったのと同じようなもん

なんで、電流急増して場合によっては燃えちゃったりする。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/08(金) 12:32:40.88

インダクタが飽和したら以後導体としてふるまうという事なんか？と思ってググったら
測定電流例示してくれているところがあったんご！　急峻に増大してて、ボソロシすなぁ・・・(^p^;
https://www.monolithicpower.com/jp/how-to-avoid-inductor-saturation-in-your-power-supply-design

**774ワット発電中さん** · 2022/04/08(金) 12:42:42.32

マグコア＝過飽和コアでおま。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/08(金) 12:43:05.93

飽和をむりやり避けるメカニズム考えたった！(^p^)
付図：（原理図）
・鉄心を移動させて未飽和部分を順次供給

応用：
→液体コアとして、磁性流体を強制循環させようず

**774ワット発電中さん** · 2022/04/08(金) 13:42:14.26

回転系にしたら？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/08(金) 21:30:09.40

>>690
鉄心の中には、ぼぼ均一の磁束が存在する。飽和しているなら、すでに全体が飽和
している。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 11:55:42.05

>>688
毎回　顔文字を書くけど、何の意味があるの？
書かないで投稿はできないのですか？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 13:59:17.06

いつか言われるだろうと思ったが・・・GJ

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 14:38:40.75

>>690
磁気回路もちゃんと閉じなきゃダメ

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 16:22:25.29

磁鬼をバラまく磁爺達

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 19:42:28.86

>>692
どういうこと？（・ω・；
僕の予想だと上なんだけど
下になっているって事？　そんなばなな

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 19:59:03.36

>>697
上と下の中間

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 20:16:56.05

尖るとしても、磁束密度(間隔としての赤矢印)が変わるなら飽和してないところは残りえるんじゃね？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 20:29:57.32

磁束密度が飽和したときにインダクタンスが0になって大電流が流れるのは
コイルの都合
どれだけ磁心が巨大でもコイル近傍が飽和してしまえば
コイルを貫く磁束が増えることはできない

**774ワット発電中さん** · 2022/04/10(日) 20:38:27.73

>>699
これだと飽和しないだろうが大きい磁束密度を得るのは難しい
電磁石を作りたいのでなければわざわざ磁束を鉄心外に漏らしてはいけない
鉄心外の部分がほとんどの起磁力を使ってしまう

**774ワット発電中さん** · 2022/04/11(月) 10:26:38.56

新しいトランス思いついたよー(^p^)
あいかわらずというか　また車輪の再発明かもしれんけどｗ

ドーナッツ状の同心円二重コイル。その断面図を図示するよ。
ピンクが一次線４４０本が並んでる。
青が二次線で７本。６６００Vを１０５Vにする変圧器な。
コアは図では省略してあるけど、空隙を埋める形で
一次コイルの周囲をミドリ線に曹方向で鉄ワイヤを
ぐるぐる巻くかんじ。これは図に書き入れるとわけわからんくなるだろうから
図の上では省略してある。二次線の外側はフェライトのケースで二次線を支える形を兼ねる。

教科書的なトランスとは一線を画した新形状やろ（どやぁ

**一部訂正＞＜；** · 2022/04/11(月) 11:20:51.96

×　一次コイルの周囲をミドリ線に曹方向で鉄ワイヤをぐるぐる巻くかんじ。

○　二次コイルの周囲を緑線に沿う方向で鉄ワイヤをぐるぐる巻く感じ。

・・・・
ドーナツ状というのはフェライトコアに埋まった一次コイルの外観が
ドーナツ状に相当する、という事です。コアに埋まって見えないけれども。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/11(月) 11:37:12.99

>>702
残念ながらこれはうまく動かないだろう
青電線が作る磁束はほぼ全部その外側の鉄ワイヤの中を通ってしまいピンク電線と鎖交しない

青電線とピンク電線の間の鉄ワイヤを除去しピンク電線の外だけに鉄ワイヤを巻いたものは外鉄形変圧器の原型とされる古い設計で一応動作する
ただし一次二次間の絶縁と鉄心を巻く工程に難がある

**774ワット発電中さん** · 2022/04/11(月) 11:43:29.84

ぼくのコメント自体に言い間違いがあってごめん、
巻き数比４４０：７の、
６６００Vを１０５Vに減圧するトランスで、
青線は二次巻線なんや・・・

**774ワット発電中さん** · 2022/04/11(月) 12:02:58.38

>>705
鎖交というのはよくできた言葉で電流と磁束とが鎖の輪のようにつながっていないといけない
内鉄ワイヤとピンク電線はそういう関係になっていない
アンペールの法則では磁界を求めるループの内側の電流しか考えなかったでしょ
ピンク電線は内側に磁界を作らない

**ご検討どうもですー** · 2022/04/11(月) 12:43:44.57

１）右手の法則で画面手前方向に流れる電流は、反時計回りに磁力線を形成するわけです。
２）二つ並ぶと中間部は相殺されて外周の包絡円になるわけですな。
３）三つでも同様。
これを440本「一列に」並べると　右は上向き　左は下向きの合成磁束になるわけですな。

それをつなげて先述の構造に至るわけですん。
従来　中空になっていなかった構造を、
中空にすることにより、相殺を免れさせるってのが今回の新機軸なんすよなぁ。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/11(月) 13:16:27.18

>>707
この図の考え方はおおむね正しい
アンペールの周回積分を思い出す
一番右の矢印のような積分路を考えると電線3本分の電流が貫流していることがわかる

>>702 のピンク電線の内側の鉄ワイヤに沿う積分路を考えても青電線以外の電流は貫流していない
なので内部鉄ワイヤの部分の磁界は青電流によって決まりピンク電流とは無関係

**774ワット発電中さん** · 2022/04/11(月) 13:29:47.88

第3図まではご納得いただけているようなので、
ほなピンクを分割して、2ブロックでかんがえやう。
破線矢印が相殺されるのに異存はないにしても、
合わせたとたんに内側の実線矢印が消失するん？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/11(月) 14:15:59.20

・・・いや、肝はどちらかというと磁路やろうな。

というのも、たとえば古典力学には物理的には球殻の内部の引力は別方向と相殺されて
球殻への引力は　内部ではキャンセルされる、という有名な話がある、
それと同様の質点の質量と距離だけで決まる式であらわされる話であれば　キャンセルされる論理に説得力は、なるほどおびる。

しかし、重力と違って磁力線は透磁率の高い箇所に集中するんよな。故に、
先のモデルはむしろ鉄ワイヤこそが肝やな。(実はワイヤコイルではなく
いまは円板にすべきかと考えはうつろいでいるが、それはともかく；)
近傍に磁路があればこそ、離れた場所へ波及しにくく、相殺から逸脱する、とおもいまするぞ。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/11(月) 19:48:12.00

いろいろ考えるのは面白いんだが物理法則は認めないと
アンペールの法則によりピンク電流は内部鉄ワイヤに沿う磁界を作らない

ピンク電線に近い部分では >>707 が多数集まったような磁界が生じているだろうがそれはいわゆる漏れ磁束なのでどのみち緑電線とは鎖交しない

**ご検討ありがとうございますー** · 2022/04/12(火) 08:57:59.76

＞アンペールの法則によりピンク電流は内部鉄ワイヤに沿う磁界を作らない

ご指摘のニュアンスを検証する為、最外縁のと、
最内縁の二つを抽象して考えてました。

両者を重ねると
鉄輪上の磁気回路は分岐点以内の比較的狭い部分は　極部分的に相殺しますが
分岐点間のより長い弧は増強し合うので、緑ループの磁束は、ありまーす(^p^)！と　おもいまする
(絶対にではなく、分岐点を結ぶ線分が直径に一致するのならば完全に相殺もされましょうが・・・かえって難しい状況かと)

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 09:28:41.10

あ。分岐が等分じゃないから相殺はしないやん。　しかも、長い弧の部分逆向きやな・・・ぐぎぎ
一周で積算すれば長い部分の累計が他の部分の短い弧と打ち消し合っちゃうのか！？(^p^il!)あれれ？

**単純化モデル** · 2022/04/12(火) 10:09:17.58

いきなり完成に近い形で考えず、中性線省略みたいな工夫を一旦廃止し、
原理的に考えやすいようにモデルをシンプルにしてみた。
４４０本を３本に大幅削減。
磁気回路の相殺部を消さずに、
各各の一次線ごとに　磁気回路を、統廃合せずに　暫定的に　確保。

二次の青線の周りに、円環磁束が形成されていると思うのだがいかがだろうか？

**アンペールの法則については：** · 2022/04/12(火) 10:31:01.53

アプローチを本数ではなく、
逆に形状的に抽象化すると、
円筒導体を軸方向に流れる電流の、内部磁界というハナシになりますな。

んで、「円筒導体」「内部磁場」でググるといくつかのサイトがヒットしますが
似たような式になってまして、アンペールの法則に立脚したうえで、
円筒内の磁場は半径に比例ということで、円筒に近くなるほどつおいという形で「形成される」そうですん・・・
https://pictblog.com/ampere-law-1

・・・というわけで、鉄輪に磁束は形成されるんじゃねえかな、と(^p^)！　ふぅ、焦った焦った。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 10:47:40.14

その顔文字、やめてもらえませんか？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 10:55:34.87

>>715　　http://pictblog.com/ampere-law-1
ああ、ここでもHでなくB表記ですか。物理の先生からすれば今はHでなくBありき。
EH対応でなくEB対応こそ本道とか。物理と工学のハナシになりますな。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 11:00:04.64

うぐぅ・・・リンク先の人は解ってて使っていらっしゃるのでしょうが
ぼきは電場とか電位とか磁場とか磁界とかの違いが　いまもよくわからん(^p^q^；さーせん

どなたかご解説頂ければ幸い…（自分でも調べてみまするが）

**ふーむ・・・** · 2022/04/12(火) 11:52:46.43

要点をまとめると、場はベクトルで、位はスカラー
場は坂の様な物で、力を与え、向きと大きさがあるからベクトル。
坂道に上った「位」置エネルギはスカラー。みたいな感じらしい；

HとかBを比喩的に考えるためには電位とか電場も電気力線とか復習しないと、か・・・むぐゅぅ・・・

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 11:59:29.17

んだな。静電ポテンシャルの単位が[V]だから電圧は静電気なんだな。
磁気ボテンシャルは、ベクトルポテンシャルといってベクトルなんだぜい。

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 12:18:23.03

>>702
rodin coilの変形に見え無くも無い？

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 12:20:17.24

>>717
真空中では ∇×B=μ_0 J を使いますが物質中の工学的取扱いでは ∇×H=J も使いますのでご安心を

**改訂版かっきてきとらんす！** · 2022/04/12(火) 12:37:23.26

磁場の勉強はおいおい進めるとして、本題の方の改訂や。

一次巻線をオレンジの円筒状、円筒４４０分割や。
二次巻線を青円筒の７分割。(一次巻線と二次巻線の間には
図では薄い緑の鉄層を書いたけど、これは将来的には廃止すべきやもな、不要かもしれん)
そんで磁束増強用に内側と外側に円環を並べ重ねた鉄輪の円筒で囲む、と！
だいぶ洗練されてい来たな、ふひひ！(^q^p^q^)

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 12:44:43.79

>>714
単純化の方向が違うことに気づいた
こんなに本数が少ないなら書いてあるとおりになるだろう
ただこの例ではピンク電線と緑鉄心とはちゃんと鎖交していて>>702 とは構造が異なる

>>702 においてピンク電線を細くして本数を増やせば連続的な円筒導体に近づく
このアプローチだと同軸ケーブルの内部磁界と同じで外部導体の電流の影響はない
森北出版詳解電磁気学演習p.243問題[24.1]及び[24.2]

>>719
ちゃんとした教科書で体系的に勉強することをお勧めします

**774ワット発電中さん** · 2022/04/12(火) 12:53:04.60

>>721
ふりーえねるぎーかよ！とはいえ、　きれいなコイルですな；

>>724
磁場の強さが軸からの距離に比例してるという事は、中心では相殺されて0ということで、
円筒電流の解説と矛盾はしていないのだと思います。

そして強い磁界を積極的に利用すべく、軸からの距離を極力稼ぐべく
二次巻線の位置を円周側に移動したのが>>723の新構造になりまする－(^p^q^)おれあたまいいな！！

**774ワット発電中さん** · 2022/04/13(水) 20:00:18.31

交流回路でコイルの抵抗が高いから変えろって言われたんだけどコイルの直流抵抗が高いからって交流抵抗が高いわけじゃないよな
まあ依頼されたから変えるんだけどもモヤモヤする

**774ワット発電中さん** · 2022/04/13(水) 20:22:51.47

>>726
表皮効果と渦電流があるので普通は
（交流実効抵抗）＞（直流抵抗）

**774ワット発電中さん** · 2022/04/13(水) 20:52:34.06

>>726
>>コイルの直流抵抗が高いからって交流抵抗が高いわけじゃないよな

確かにそういうことも有るが、
周波数が低いと直流抵抗が支配的
https://industrial.panasonic.com/content/data/common/ss-files/tech19-06.png

コイルの等価回路でも分かるように
直流抵抗が大きいと電力損失が大きい
https://industrial.panasonic.com/content/data/common/ss-files/tech19-05.png

共振回路につかうと、直流抵抗が大きいと、Qが下がって共振峰の先端が丸まってしまう
(画像省略)