このツールについて
インダクタ(コイル)は、巻線に電流が流れることで生じる磁界の形でエネルギーを蓄えます。この計算ツールは、インダクタンス(L)と電流(I)から、標準的な関係式 \(E = \frac{1}{2} \times L \times I^{2}\) を使って蓄積エネルギーを求めます。これは世界共通の物理法則であり、国ごとの前提条件などは一切必要ありません。
使い方
インダクタンスをヘンリー(H)、電流をアンペア(A)で入力してください。蓄積エネルギーがジュール(J)で表示され、小容量コイル向けにミリジュール(mJ)の値もあわせて確認できます。入力にはSI基本単位を使います。1 mH = 0.001 H、1 µH = 0.000001 H なので、入力前に必ず換算してください。
計算式の解説
エネルギーの式 $$E = \frac{1}{2} \times L \times I^{2}$$ からわかるように、蓄積エネルギーはインダクタンスに比例して増えますが、電流に対しては2乗で効いてきます。電流を2倍にするとエネルギーは4倍になりますが、インダクタンスを2倍にしてもエネルギーは2倍にしかなりません。この2乗の関係こそが、電流を流したコイルや電磁石が大きなエネルギーを蓄え、瞬時に放出できる理由です。
計算例
たとえば \(L = 0.5\ \text{H}\) のインダクタに \(I = 2\ \text{A}\) の電流が流れているとします。このとき $$E = \frac{1}{2} \times 0.5 \times 2^{2} = \frac{1}{2} \times 0.5 \times 4 = 1 \text{ ジュール}$$ となります。電流が 4 A に上がると、エネルギーは \(\frac{1}{2} \times 0.5 \times 16 = 4\) ジュール まで増加します。電流が2倍になっただけで、エネルギーは4倍になるのです。
よくある質問
どの単位を使えばよいですか? インダクタンスにヘンリー、電流にアンペアを使えば、答えはジュールで得られます。
抵抗や電圧の値は必要ですか? 必要ありません。蓄えられる磁気エネルギーは、インダクタンスとその瞬間の電流だけで決まります。
コイルがミリヘンリー表記の場合は? 入力前にヘンリーへ換算してください(mH を 1000 で割ります)。