可変インダクタ実験:磁気透磁率と誘導性リアクタンスの探求
部品と材料
- 紙管(トイレットペーパーの芯など)
- 管の内径にほぼ合う鉄または鋼の棒
- 28 AWG「マグネットワイヤー」
- 低電圧AC電源
- 電源電圧定格の白熱電球
参考文献
- 『Lessons In Electric Circuits』第1巻 第14章:「Magnetism and Electromagnetism(磁気と電磁気学)」
- 『Lessons In Electric Circuits』第1巻 第15章:「Inductors(インダクタ)」
- 『Lessons In Electric Circuits』第2巻 第3章:「Reactance and Impedance—Inductive(リアクタンスとインピーダンス——誘導性)」
学習目標
- 磁気透磁率がインダクタンスにどう影響するかを理解する
- 誘導性リアクタンスが交流回路の電流をどう制御するかを実演する
回路図
イラスト
手順
紙管にマグネットワイヤーを数百ターン巻きます。自作インダクタをAC電源とランプと直列に接続。管が空の状態ではランプは明るく点灯します。鋼鉄棒を挿入するとインダクタンス(L)が増加し、結果として誘導性リアクタンス(XL)が増大するため、ランプが暗くなります。
銅、ステンレス鋼など異なる材質の棒で実験し、磁気透磁率の違いによる変化を観察してください。
関連ワークシート
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- Inductance Worksheet
- Inductive Reactance Worksheet
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