交流発電機のしくみ
交流発電機は直流モーターの整流子の代わりにスリップリングと呼ばれる部品を使ってコイルを回転させます。スリップリングは2つで片方にはコイルの先端を片方にはコイルの先端を接続させたリングでそれぞれ別のブラシが受けて導線で結ばれます。コイルの回転に合わせて電流の向きや大きさが変わるため、いわゆる交流電流を取り出すことが可能です。交流の周波数は1秒間に繰り返される電圧の変化の回数を示す値ですが、発電の仕組みから、周波数はコイルの回転数が基本にあることが解ります。
Date: 2016/05/01(日)


直流発電機の基本原理について
発電機は、回転の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する装置で、その構造の基本はモーターと同じです。直流発電機は直流モーターと同じ構造で磁界の中でコイルを回転させると電磁誘導の法則でコイルに電流が流れます。ただし起電力は一定ではありません。コイルの位置によって電流が強くなったり弱くなったりするのですがこれを脈流といいます。
Date: 2016/04/30(土)


交流モーターの仕組み
交流電流を使うモーターには、アラゴの円盤の原理を用いたものが一般的に利用されています。鉄やアルミなどの金属の円盤を磁石の両極で挟み、円盤に沿って動かすと円盤も同じ方向に回転する実験装置がアラゴの円盤です。この原理は、まず磁石が移動することで、円盤を横切る磁界が変化するため、レンツの法則により円盤には電流が発生します。この電流は渦状に発生するため渦電流と呼ばれます。この渦電流のつくる電流と磁石のつくる磁界の向きより、フレミングの左手の法則から円盤にも磁石と同方向の回転が加わります。実際のモーターは回転子(ロータ)の周りに複数の電磁石(コイル)を配置した構造となっています。交流電流を流すと、電磁石はタイミングを変えて磁界を発生させるため(回転磁界)、それによって回転子が回る仕組みです。これを誘導モーターといいます。
Date: 2016/04/29(金)


様々な法則の応用(電動機)
モーター、電動機は電気エネルギーを回転などの運動エネルギーに変換する装置です。直流モーターは、磁界の中に回転するコイルを配置した構造が基本です。回転するコイルに接続して同時に回る整流子はコイルの回転に合わせて電流の向きを切り替える部品で、ブラシは整流子を電源と接触させる部品です。磁界の中でコイルに電流を流すと、フレミングの左手の法則で生じるローレンツ力によってコイルは回転を続けます。整流子の働きでコイルが半回転するたびに電流の向きがき変わるためにコイルにかかる方向は一定となり常に同じ方向に回転する仕組みとなっています。
Date: 2016/04/28(木)


フレミングの右手の法則をレンツの法則と右ねじの法則から説明
さて本日も難しいかもしれませんが何となく考え文字を見て感じていただくだけでも良いと思います。昨日も言いましたが焦りは禁物、何事も毎日少しずつが大切です。フレミングの右手の法則も1885年当時ロンドン大学の電気工学教授であったフレミングが、学生にを電磁誘導の法則を解りやすく説明するために考案したものです。フレミングの右手の法則はレンツの法則と右ねじの法則から説明できます。レンツの法則では、誘導電流から生じる磁界は、磁石のつくる磁界を弱めようとする方向に発生します。したがって右手親指の水平に起電力が発生するということになります。発電機はこの法則によって電気をつくっています。
Date: 2016/04/27(水)


フレミングの右手の法則は誘導起電力の説明
本日の1dayセミナーも磁界と電界の関係についての法則と人への影響に関してです。
昨日はフレミングの左手の法則でしたが本日は右手の法則です。左手の法則は磁石の間の導線に電流を流すとどうなるかということでしたが本日はその導線を動かすと、電磁誘導の法則によって誘導起電力が生じるというお話です。右手を昨日と同じように親指を水平、人差し指を下、中指を手前に水平に伸ばすと親指が導線を動かす方向、人差し指が磁界の方向、中指が起電力の方向ということになります。発電機などはこれらの方法によって電気を作りますが人も電流が流れる導線と見立てることによって様々な問題が見えてきます。
Date: 2016/04/26(火)


電気と磁気の関係を説明するフレミングの法則
現在、私達が使用している電気製品やそれを作る工場の機械などもすべて過去の研究者が研究発見した法則がもとになっています。電気も化学物質も組織の在り方も総てです。それが総て良い方向に活用されているとは限らないとしても総ての解決方法はその元になる原理を知ることから始めなければなりません。さて本日も電磁波の話が続きます。解らなくともなんとなくでも読んでいると少しづつでも内容が見えてくるものです。焦りは禁物です。
U字型の磁石、上がN極、下がS極の間の導線に電流を流すと導線が力を受けて動きます。この時の電流の方向、磁界の方向(N極→S極)、導線が動く方向を表したのがフレミングの左手の法則です。左手の親指を横に水平に、人差し指を下に、中指を手前に水平に置いた位置が親指が導線が力を受けて動く方向、人差し指が磁界の方向、中指が電流の方向ということになります。このような状態で電流を流すと、導線の周囲には円形状の磁界が生まれ、この磁界が磁石がつくる磁界と合わさると、導線の一方では磁力線が密になって強まり反対側では磁力線が相殺され弱まり導線が磁界が弱まった方に移動するということになります。この力をローレンツ力といいます。この左手の法則はモーターの原理を考えるときに重要です。
Date: 2016/04/25(月)


電波と電磁波
今日の1Dayセミナーは電波と電磁波ですがここ100年で地球上に多くの電波が飛び交うようになりましたが電波とは何かということを本日は考えていきます。電界と磁界が互いに影響を与えながら空間を伝わっていく波のことを電磁波といいますが電波を含め、可視光線、赤外線、紫外線、なども電磁波の一種です。日本では電波法という法律によって300万MHz(メガヘルツ)以下の周波数の電磁波を電波と規定しています。300万MHzということはメガが100万ですから100万回×300万回ということは実に3兆Hz、3000GHzの周波数ということになります。ちなみに電磁波の振動で食べ物を温める電子レンジは2450MHz(2.45GHZ)の電磁波であるマイクロ波を出しています。数が多くなるとM(メガ)とかG(ギガ)あるいはT(テラ)という接頭語が出てくるので少しわかりづらくなるのかもしれません。ちなみに携帯電話の3GHzというのは3000MHzということで電子レンジ以上の振動ということになります。
Date: 2016/04/24(日)


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