インダクタが電気エネルギーを蓄える原理

インダクタンスの中心的な機能は、交流を蓄えること（磁場の形で電気エネルギーを蓄える）ですが、直流を蓄えることはできません（直流電流は障害なくインダクタコイルを通過できます）。

静電容量の中心的な機能は、直流を蓄えること（電気エネルギーをコンデンサのプレートに直接蓄えること）ですが、交流を蓄えることはできません（交流は障害なくコンデンサを通過できます）。

最も原始的なインダクタンスは、1831 年にイギリスの科学者ファラデーによって発見されました。

代表的な用途は、さまざまな変圧器、モーターなどです。

ファラデーコイルの模式図（ファラデーコイルは相互インダクタンスコイルです）

別のタイプのインダクタンスは、自己インダクタンスコイル

1832 年、アメリカの科学者ヘンリーは自己誘導現象に関する論文を発表しました。自己誘導現象の分野におけるヘンリーの重要な貢献により、人々はインダクタンスの単位をヘンリーと呼び、略してヘンリーと呼びます。

自己誘導現象とは、ヘンリーが電磁石の実験中に偶然発見した現象です。 1829 年 8 月、学校が休暇中だったとき、ヘンリーは電磁石の研究をしていました。彼は、電源が切断されるとコイルが予期せぬ火花を発生させることを発見しました。翌年の夏休みも、ヘンリーは自己誘導に関する実験の研究を続けました。

そしてついに1832年、電流が流れたコイルでは、電流が変化すると元の電流を維持するために誘導起電力（電圧）が発生するという結論の論文が発表されました。したがって、コイルの電源が切断されると、電流は瞬時に減少し、コイルは非常に高い電圧を生成し、ヘンリーが見た火花が発生します（高電圧は空気をイオン化し、短絡して火花を発生させる可能性があります）。

自己インダクタンスコイル

ファラデーは電磁誘導現象を発見しました。その最も核心的な要素は、変化する磁束が誘導起電力を生成するということです。

安定した直流電流は常に一方向に流れます。閉ループでは電流が変化しないため、コイルを流れる電流も磁束も変化しません。磁束が変化しない場合は誘導起電力が発生しないため、インダクタコイルには直流電流がスムーズに流れます。

AC 回路では、電流の方向と大きさは時間の経過とともに変化します。 ACがインダクタコイルを通過すると、電流の大きさと方向が変化するため、インダクタの周囲の磁束も連続的に変化します。磁束の変化により起電力が発生しますが、この起電力は交流の通過を妨げるだけです。

もちろん、この障害によって AC の通過が 100% 妨げられるわけではありませんが、AC の通過が困難になります (インピーダンスが増加します)。 ACの通過を遮断する過程で、電気エネルギーの一部が磁場の形に変換され、インダクタに蓄えられます。これがインダクタが電気エネルギーを蓄える原理です

インダクタが電気エネルギーを蓄積および放出する原理は、次のような単純なプロセスです。

コイル電流が増加すると、周囲の磁束が変化し、磁束が変化して逆誘導起電力が発生し（電気エネルギーが蓄えられ）、電流の増加が妨げられます。

コイル電流が減少すると周囲の磁束が変化し、磁束が変化して同方向の誘導起電力が発生（電気エネルギーを放出）し、電流の減少を阻止します。

一言で言えば、インダクタは常に元の状態を維持する保守的なものです。変化を嫌い、流れの変化を阻止するために行動を起こす！

インダクタはAC水タンクのようなものです。回路内の電流が大きいときはその一部を蓄え、電流が小さいときは放出して補います！

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