4)自己誘導のメカニズム ー 「逆起電力」と上の実験の説明
(上)コイルに流れる電流が増加するとき、増加を妨げるように(レンツの法則)逆向きに起電力が生じ、(下)電流が減少するときは減少を妨げるように電流の向きに起電力が生じる。この現象を「自己誘導」、生じた起電力を「逆起電力」という。
(a) スイッチを入れる
電流が増加し始めるとコイルに
逆起電力が生じる。
(b) 充分時間が経つと、電流は一定値を示す。
コイルの逆起電力は無くなる。
(c) スイッチを切る
短い時間Δtの間に電流値は0になるので、コイルに流れていた電流の向きに大きな誘導起電力が発生し、その電圧でネオン管に放電が起こる。
5)自己誘導の応用機器 ー 「自己誘導」は低電圧の直流電源で高圧の放電を実現できる点で実用上重要である。
「誘導コイル」
9 ~ 12Vの直流電源で5万Vの電圧で放電できる実験用機器である。電磁石Aにより接点Kが断続を繰り返してコイルPに自己誘導が生じ、コイルSとの相互誘導で昇圧している。
イグニッションシステム(コンタクトブレーカー式) アニメ
自動車やオートバイのガソリンエンジン内のプラグを高電圧で放電させるシステムであり、誘導コイルにメカニズムは似ている。
マウスを図に載せるとアニメが動きます
イグニッションシステム(コンピューター制御式)
1:Igniter (ON/OFFするスイッチ)
2:Ignition coil
4:Distributer
6:Spark plugs
6) グロー管を使う蛍光灯の点火
a. スイッチOFF の状態
b. スイッチONとするとグロー管の接点で放電が起こる。
c. グロー管の接点の温度が上がりバイメタルのはたらきで接点が接続する。蛍光管のフィラメントが加熱される。
d. グロー管の接点の温度が下がりバイメタルのはたらきで接点が離れる。この瞬間に自己誘導でコイルの両端に高電圧が発生して蛍光管が放電を開始する。