磁気回路の比透磁率(μr)を求める方法と計算例

物理学

磁気回路において比透磁率(μr)を求める方法を理解することは、電磁気学や電子工学において非常に重要です。この記事では、与えられた条件に基づいて比透磁率を計算する方法を解説します。

比透磁率(μr)を求めるための基本公式

比透磁率(μr)を求めるための公式は以下の通りです。

μr = (L × 2π × 10⁻⁷) / (N² × A × l)

ここで、Lは自己インダクタンス(H)、Nはコイルの巻数、Aは磁路の断面積(m²)、lは磁路の長さ(m)です。これらの値を代入することで、比透磁率を計算することができます。

問題設定:与えられた値を代入して計算

質問にあった条件は次の通りです。

  • 磁路の断面積 A = 2 × 10⁻⁴ m²
  • 磁路の長さ l = 0.36 m
  • コイルの巻数 N = 1200
  • 自己インダクタンス L = 1 H

この値を公式に代入して計算します。

μr = (1 × 2π × 10⁻⁷) / (1200² × 2×10⁻⁴ × 0.36)

この計算を行うと、比透磁率(μr)は約800となります。

類似問題の作成方法

同じ方法を使って、他の類似問題を作成することができます。以下の要素を変更してみましょう。

  • 磁路の長さlを変更する
  • コイルの巻数Nを変更する
  • 自己インダクタンスLを異なる値にする

例えば、次のような問題を作成できます。

「磁路の断面積が3×10⁻⁴ m²、磁路の長さが0.5m、コイルの巻数が1500の場合、自己インダクタンスが2Hのとき、比透磁率μrを求めなさい。」

まとめ

比透磁率(μr)は磁気回路の重要なパラメータであり、公式に従って計算することで求めることができます。また、他の問題を作成する際には、与えられた変数を変更して計算を行うことで、理解を深めることができます。

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