自己インダクタンス $L = 10 \text{mH}$ のコイルの電流を $\Delta t = 0.01 \text{秒}$ 間に $\Delta I = 20 \text{A}$ 変化させたときに、このコイルに誘起する起電力 $V$ を求める問題です。

応用数学電気回路自己インダクタンス起電力微分
2025/5/30

1. 問題の内容

自己インダクタンス L=10mHL = 10 \text{mH} のコイルの電流を Δt=0.01\Delta t = 0.01 \text{秒} 間に ΔI=20A\Delta I = 20 \text{A} 変化させたときに、このコイルに誘起する起電力 VV を求める問題です。

2. 解き方の手順

自己インダクタンス LL を持つコイルに発生する誘導起電力 VV は、電流の変化率 ΔIΔt\frac{\Delta I}{\Delta t} に比例し、以下の式で表されます。
V=LΔIΔtV = -L \frac{\Delta I}{\Delta t}
ここで、L=10mH=10×103H=0.01HL = 10 \text{mH} = 10 \times 10^{-3} \text{H} = 0.01 \text{H}ΔI=20A\Delta I = 20 \text{A}Δt=0.01\Delta t = 0.01 \text{秒} ですので、これらの値を上記の式に代入します。
V=(0.01H)×20A0.01V = - (0.01 \text{H}) \times \frac{20 \text{A}}{0.01 \text{秒}}
V=0.01×2000VV = -0.01 \times 2000 \text{V}
V=20VV = -20 \text{V}
起電力の大きさのみを問われている場合は、絶対値をとります。

3. 最終的な答え

20 V

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