電磁誘導とは？

電磁誘導とは、外部磁場の変化により導体に電流が誘導される場合です。 これは、材料内の自由電子に対する磁力の結果です。 力の大きさは、磁場の変化の速さに依存します。 これが磁石の移動の結果である場合、力は磁石の移動速度に比例します。 定常または定磁場は電流を誘導しません。

電線などの導電性の物体に電流が流れると、磁場が発生します。 この磁場はワイヤの周囲に生成され、その強度は電流の量に依存します。 この現象の反対は電磁誘導で、磁場が変化することによりワイヤまたは他の導電性材料に電流が誘導されます。

電磁誘導について覚えておくべき最も重要なことの1つは、磁場の変化によってのみ引き起こされることです。 人が磁石をワイヤーに向かって動かすと、特定の方向に電流が発生します。 磁石をワイヤから遠ざけると、反対方向の電流が誘導されます。 ただし、磁石がワイヤの隣に固定されている場合、電流は誘導されません。

ワイヤまたは他の導電性材料の電子により、電磁誘導が可能です。 磁石が移動すると、関連する磁場も一緒に移動します。 負に帯電したワイヤ内の自由電子は、磁石から流れを引き起こす力を感じます。 数学的には、電子にかかる力の大きさは、磁場の変化率に比例します。 これが、固定磁石が電流を誘導しない理由です。この状況では、変化率がゼロであるためです。

磁石がワイヤーに向かって一方向に移動すると、電流は一方向に流れます。 これは、直流（DC）として知られています。 ただし、交流（AC）はより有用な場合が多く、現代の電力ネットワークで使用される電流のタイプです。 交流電流を誘導するために、磁石を周期的な動きで導体に近づけたり遠ざけたりすることができます。

電磁誘導には多くの実用的なアプリケーションがあります。 たとえば、ギターのピックアップは、電磁誘導を使用して振動を検出し、それらを電流に変換することがあります。 他のアプリケーションには、誘導モーター、発電機、誘導調理器が含まれます。