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コイルの性質 逆起電力

(電源+)―(押しボタンスイッチ)―(リレーコイル)―(電源-) 上の直流回路でスイッチをOFFにした時にリレーコイルから逆起電力が発生すると思うのですが そこで質問なんですが。 1)スイッチOFFにすると、コイルが大きな電池のようなものになり回路が切断されていても、コイルを起点に電力を流そうとする力が働くと言う解釈であってますか? 2)逆起電力が発生しスイッチ間でアーク放電が起る時は電源+側のスイッチ接点からリレーコイル側のスイッチ接点に向かって放電が発生するのでしょうか? 3)スイッチ側にアークが発生すると言う事は閉回路になるという事だと思いますが、その際にまた電源+側と電源-側が繋がりそこも閉回路となり再びコイルに電流が流れ、逆起電力が弱まった時にアークがおさまり、すると再びコイルの逆起電力でアークが発生し・・・みたいな感じでループしたりしないんですか? 4)普通は電気は起電力の+側から-側に向かって流れると思いますが(電子は逆かもしれませんが)この場合のコイルの逆起電力というのは電力であって電流ではないのでコイルから発生してまたコイルに戻ってくると言う考え方ではないのでしょうか? 5)逆起電力によるアーク放電の電圧は凄く大きな電圧になると思いますが、大本のヒューズやブレーカーが飛ばないと言う事は、電流でいうとたいして流れてないのでしょうか? 以上変な質問ばかりですが、どれでも結構なのでわかりやすく簡単に教えてもらえるとありがたいです。

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  • 物理学
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  • 回答No.4

> 5)逆起電力によるアーク放電の電圧は凄く大きな電圧になると思いますが、大本のヒューズや > ブレーカーが飛ばないと言う事は、電流でいうとたいして流れてないのでしょうか? スイッチを切った瞬間にアーク放電になります。このとき流れている電流は, スイッチが入っている時に流れている電流と同じ値を初期値として,徐々に減少してゆきます。 すなわち,(電源電圧)÷(リレーコイルの抵抗)以下の電流しか流れません。

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質問者からのお礼

回答ありがとうございました。 なるほど、何十倍もの電圧が発生するから電流も沢山流れるのかなと思って質問しました。通常の状態に流れていた電流がアークの発生している時の最大電流値となり、そこから後は減るだけなので通常使用時にブレーカやヒューズが飛ぶ事が無ければ当然アーク発生中も飛ぶ事は無いんですね、納得です。

  • 回答No.3
  • fjnobu
  • ベストアンサー率21% (490/2331)

OFFした瞬間に、今まで流れていた電流と同じ方向に電流を流そうとするのが逆起電力です。 1)コイル自体が発生する電力です。P=1/2Li^2です。 2)+側を切った時はそのようになります。 3)指数関数で減少するので、一瞬で収まります。 4)今まで流れていた電流と同じ方向に電流を流すのです。 5)通常はヒューズやブレーカを通る回路にはなっていないので飛びません。また回路が出来ていても飛ばすほどの電流は流れません。

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質問者からのお礼

回答どうもありがとうございます。 OFFした瞬間に、今まで流れていた電流と同じ方向に電流を流そうとするのが逆起電力です>つまり、OFFした瞬間に、今までより高い電圧で今まで流れていた電流と同じ方向に同じ量の電流を流そうとするのが逆起電力ということでしょうか? 5)通常はヒューズやブレーカを通る回路にはなっていないので飛びません。また回路が出来ていても飛ばすほどの電流は流れません。>逆起電力でスイッチの接点などが荒れますが、スイッチの接点のすぐ前に管ヒューズがあったとしても、ヒューズ切れを起こす場合は静電容量などがある場合のスイッチON時の突入電流の時に切れてしまうだけで、通常使用時ヒューズが切れる事がなければ、逆起電力でアークが発生しても切れることはないと言う事ですね。

  • 回答No.2

3)スイッチ側にアークが発生すると言う事は閉回路になるという事だと思いますが、その際にまた電源+側と電源-側が繋がりそこも閉回路となり再びコイルに電流が流れ、逆起電力が弱まった時にアークがおさまり、すると再びコイルの逆起電力でアークが発生し・・・みたいな感じでループしたりしないんですか? スイッチの接点の間隔、電源の電圧、コイルのインダクタンス、回路抵抗の関係にもよりますが、アークが 発生消滅を繰り返すことはないと思います。(アークで繋がったままかアークが消滅したまま) 4)普通は電気は起電力の+側から-側に向かって流れると思いますが(電子は逆かもしれませんが)この場合のコイルの逆起電力というのは電力であって電流ではないのでコイルから発生してまたコイルに戻ってくると言う考え方ではないのでしょうか? 電力=電圧×電流です。電流がコイルから発生してまたコイルに戻ってきます。 5)逆起電力によるアーク放電の電圧は凄く大きな電圧になると思いますが、大本のヒューズやブレーカーが飛ばないと言う事は、電流でいうとたいして流れてないのでしょうか? ヒューズやブレーカーが飛ぶ条件は電流×時間です。

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 コイルから発生した電流はまたコイルの-側に戻ってくるんですね、戻ってきた電気は抵抗などを通るうちに電圧が下がり、アークが収まり電路が切れた時にまた何十倍もの逆起電力が発生するが、その逆起電力は一番最初の電圧より低い電圧がかかっていた時の逆起電力なので、最初ほどの逆起電力は発生しない、そういった流れループしながら減衰していくって事でその流れが速いので見た目にはアークで繋がったままかアークが消滅したままなのかなと思ってました。

  • 回答No.1
  • delli7
  • ベストアンサー率45% (29/64)

の直流回路でスイッチをOFFにした時にリレーコイルから逆起電力が発生すると思うのですが そこで質問なんですが。 1)スイッチOFFにすると、コイルが大きな電池のようなものになり回路が切断されていても、コイルを起点に電力を流そうとする力が働くと言う解釈であってますか? →大体あってますが、電力ではなく電流です。 2)逆起電力が発生しスイッチ間でアーク放電が起る時は電源+側のスイッチ接点からリレーコイル側のスイッチ接点に向かって放電が発生するのでしょうか? →はい 3)スイッチ側にアークが発生すると言う事は閉回路になるという事だと思いますが、その際にまた電源+側と電源-側が繋がりそこも閉回路となり再びコイルに電流が流れ、逆起電力が弱まった時にアークがおさまり、すると再びコイルの逆起電力でアークが発生し・・・みたいな感じでループしたりしないんですか? →電流はスイッチを切った瞬間の値から徐々に減ります。その減り方はスイッチの両端、つまりアークの両端の電圧に比例します。dI/dt=V/L 4)普通は電気は起電力の+側から-側に向かって流れると思いますが(電子は逆かもしれませんが)この場合のコイルの逆起電力というのは電力であって電流ではないのでコイルから発生してまたコイルに戻ってくると言う考え方ではないのでしょうか? →”電力であって電流ではないので” いいえ。電力です。 コイルに電流が流れているときにはエネルギーが蓄えられている。 (アークの両端に掛かる電圧-電源電圧)×電流が コイルが放出している電力。 この電圧は(3)で書いた、電流が徐々に減っていく事で発生しています。 電力を放出し続けて電流が0になればアークを維持するだけの電圧がなくなり、放電が止まります。 5)逆起電力によるアーク放電の電圧は凄く大きな電圧になると思いますが、大本のヒューズやブレーカーが飛ばないと言う事は、電流でいうとたいして流れてないのでしょうか? →電流はスイッチを切った瞬間の値から徐々に減ります。

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質問者からのお礼

回答ありがとうございました。 すこし理解でき、もやもやがすっきりしました。教えてもらった事を念頭に入れた上で調べれば理解できなかった所が理解できるような気がします。もうすこし調べてみます。 5)だけよくわからなかったのですが、回路をショートさせると10Aなどのサーキットブレーカーが落ちますが、流れる電流はスイッチを切った瞬間が一番大きいの解りますが、アーク時に流れる電流は10Aもないということでしょうか?それとも一番大きいのは一瞬だからブレーカーが反応しないだけでしょうか?計算すればわかるのかもしれませんが、そこまでまだ理解していないもので、すみなせん。高電流なのか、電子ライターの点火装置のように電流は小さいのか、結果だけ知りたくてお願いします。

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