D: 第7章 電磁誘導
教科書第7章「電磁誘導」に沿い、Faradayの法則、速度起電力、変圧器、インダクタンス、磁気エネルギー、渦電流、ヒステリシス損、表皮効果を結びます。時間・周波数・材料を動かして、静磁場から何が変わるのかを見ます。
図から選ぶD編
D-1誘導・表皮効果・高周波損失磁束の時間変化から誘導電界、導体内拡散、表面インピーダンス、発熱へ進みます。
D-2表皮効果・交流抵抗・SIBC丸線の磁気拡散を解き、電流の表面集中からSIBCによる境界モデル化まで追います。
D-3変圧器・インダクタンス・磁気エネルギー磁束鎖交数から電圧、インダクタンス、エネルギー、吸引力へ進みます。
時間変化を読む六つの視点
磁束の変化率$e=-d\mathit{\Phi}_B/dt$ により、磁束が最大の瞬間より、0を横切る瞬間に起電力が大きくなります。
場の拡散$\partial\vec H/\partial t=(\mu\sigma)^{-1}\nabla^2\vec H$ を、導体表面から振幅と位相が浸透する過程として見ます。
周波数と深さ$\delta=\sqrt{2/(\omega\mu\sigma)}$ を動かし、高周波ほど電流が表面へ集まることを確認します。
断面と交流抵抗$\underline J_z(r)$ を丸線断面で解き、$\int|\underline J_z|^2dS$ から $R_{\mathrm{ac}}/R_{\mathrm{dc}}$ を求めます。
場から熱へ$p=\vec J\cdot\vec E$ と $\langle\vec S\rangle$ を照合し、電磁エネルギーが導体へ流入して熱へ移る道筋を追います。
鎖交数から力へ$e=-d(N\mathit{\Phi})/dt$、$\lambda=LI$、$F=\partial W'_m/\partial x$ を一つの磁気回路でつなぎます。