インダクタ（コイル）の本質

＜インダクタの機能＞

　インダクタは、電磁気の特性を利用する事により色々な機能を実現させている。

大きく下記に分類される。

・磁気を力として使用（アクチュエータ）

　コイルが電磁石になることを利用し、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する

　　例）モーター

　　　　リレー

　　　　ソレノイドバルブ

・自己誘導を利用した装置

　発生した磁気が自分自身に影響する特性を利用

　　例）チョークコイル

　　　　DCDCコンバータ（スイッチングレギュレータ）

・相互誘導を利用した装置（発生した磁界でエネルギー伝達）

　発生した磁界を媒介してエネルギーを伝達

　　例）トランス（変圧器）

　　　　非接触充電（ワイヤレス充電）

＜特性から機能を説明＞　

　電線に電流が流れると周囲に磁界が発生する。電線を巻線にすることで、

定電流時は磁束密度を上げ電磁石となり、電流変動時は隣接の電線と相互に磁束の影響を与えあい、自己誘導の現象を利用した素子となる。

インダクタを理解するには、まず電流と磁界の関係を知る必要がある。

電流は起磁力である（電流により磁力が発生する）。またその逆も成り立ち、磁力は起電力にもなる。即ち

１、電流⇨磁力を発生する。

２、磁力⇨電流を発生する（＝電圧発生する）

であるが、注意すべきことは、２である。　磁界にさらされれば電圧が発生するのではなく、磁界の変動によって、電圧が発生する。　変化の無い磁界中では電圧は発生しない。
（もし静磁界で電圧が発生するなら、タービンを回す事なく発電する永久機関ができる）

つまり磁界自体はエネルギーを持たない事を意味する。

・磁界の発生条件：電圧だけではダメ(×)、   電流が必要(○)　

・電圧の発生条件：磁界の存在だけではダメ(×) 、  磁界の変化が必要(○)

＜補足＞

実際はこれ以降が一番重要なところ。

自己誘導について

　自己誘導の特徴は、電流の変化に応じてそれを阻止する方向に起電力（電圧）を発生する事である（逆起電力）。

逆起電力とは、現状を維持しようとする力であり、いわゆる「慣性の法則」に似た動作とも言える。

１、チョークコイルの原理（高周波ノイズを通さない原理）

　　電流変化が無い場合はコイルの両端は同電位であるが、変化が発生した瞬間、その分を阻

　　止する電位が発生する。電位差の発生はコイル入力の電位が出力に伝達しない事を意味

　　する。つまりノイズの伝達を断つ事になる。

ノイズを模擬した場合、2番目の状態の後、1番目に戻る。すなわち抵抗上流の電圧は変化しないまま元に戻るので、コイルがノイズの影響を阻止した事になる。

２、スイッチングレギュレータの原理（元電圧より高い電圧を作り出す原理）

　　抵抗値が瞬間的に高くなった場合、電流を維持する為にコイル下流電位を上げる。

　　スイッチオフ時は、この抵抗値が無限大に大きくなるので、

　　コイル下流電圧も非常大きい値となる。　

　　なお、この原理は誘導負荷サージが発生するメカニズムと同じである。

※実際のコイル電圧は過渡現象ですので、このような方法では算出できません。

　V=L＊di/dtで求めます。

　概念的に分かりやすくする為に、厳密さには欠けますがこの様な説明にした事を

　ご承知ください。

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