ワイヤレスLEDの点灯実験で購入したワイヤレスLEDが点灯するのは分かったものの、ガンプラで使うためには給電用のコイルからワイヤレスLEDを離したいと考え、今更ながら電磁誘導などについて勉強を始めました。
ワイヤレスLEDの点灯実験については、以下の記事にまとめています。
ワイヤレスLEDが点灯するのは、ワイヤレスで給電されているからで、それも交流らしいことまでは分かりました。
どうやら、電磁誘導が関連しているようなので、頭の整理を兼ねて、右ねじの法則とファラデーの電磁誘導の法則について振り返ってみます。
右ねじの法則
右ねじの法則は、電流の流れと磁場との関係を表す法則のことです。
導線（銅線）に電流が流れると、その導線の周りに磁場が発生します。
磁場の向きは、下図の様に電流が流れる方向に向かって右回り（時計回り）になります。
右ねじの法則
図 右ねじの法則
普通のねじは右ねじで、ドライバーでねじを締める場合には、時計周り（右回り）に回します。
上図の親指の方向が電流、他の指（４指）が、回転方向を示しています。
なお、電流と磁場とを入れ替えても同じ関係になります。
ファラデーの電磁誘導の法則
コイルに磁石を近づけると電磁誘導により電流が流れます。
下図の様に、磁石を動かすと、磁場が変化し、電流が流れます（電気が発生します）。
磁石とコイルによる電磁誘導のイメージ
図 磁石とコイルによる電磁誘導のイメージ
磁石をコイルに近づけると磁石による磁場がコイルに近づきます。
この磁場が近づくのを妨げるように、磁場が発生します。
つまり、右ねじの法則の向きに、コイルに電流が流れます。
では、磁石をコイルから遠ざけると、コイルは磁石を引き付けようとして、反対向きの磁場を作ります。
つまり、右ねじの法則により電流が流れます。
この様な電磁誘導現象を、「ファラデーの電磁誘導の法則」、発生する磁場の向きについては、「レンツの法則」と呼ばれています。
電磁誘導の使用例
磁界の変化により電流が流れる電磁誘導を利用したモノは、身近なところで使われています。
- モーターは、電力を与えて、回転力を得ています。
- 発電機は、回転力から電力を得ています。
- ACアダプタなどに使われているトランスは、電圧を変換しています。
- 渦電流式のセンサは、導体に流れる電流の変化を利用しています。
まとめ
ワイヤレスLEDが点灯するのは、どうやら、電磁誘導が関連しているようなので、頭の整理を兼ねて、右ねじの法則とファラデーの電磁誘導の法則などについて振り返ってみました。
ここでは、以下の項目について説明しました。
- 右ねじの法則
- ファラデーの電磁誘導の法則
- 電磁誘導の使用例
