クルマを動かす「自己誘導」の力

クルマを動かす「自己誘導」の力

自己誘導とは？

「自己誘導」。耳慣れない言葉かもしれませんが、実は私たちの身の回りにある様々な電気製品で活躍している電磁誘導の一種です。では、一体どのような現象なのでしょうか？

コイルに電流を流すと、その周囲に磁場が発生します。これは電磁石の原理と同じです。自己誘導では、この磁場がコイル自身に作用することで起電力が生じます。つまり、コイル自身が磁場を作り出し、その磁場によって自分自身に電気を起こすという、なんとも不思議な現象なのです。

コイルと電磁誘導

電気自動車の心臓部であるモーター。 実はモーターは「電磁誘導」という現象を利用して回転しています。電磁誘導とは、コイルと呼ばれるぐるぐると巻かれた導線の近くで磁石を動かしたり、コイル内の磁力を変化させたりすると、電気が発生する現象です。

コイルは電磁石と密接な関係があります。電流を流すと磁石になる電磁石は、コイルに電流を流すことで作られます。モーターでは、この電磁石と永久磁石の反発や جذب を利用して回転運動を生み出しています。

電磁誘導は発電機などにも応用されている、私たちの生活を支える重要な現象です。電気自動車のモーターの仕組みを理解する上でも、コイルと電磁誘導の関係は重要なポイントと言えるでしょう。

電流の変化を嫌う自己誘導

電気自動車のモーターや、ガソリン車のスパークプラグなど、クルマには自己誘導という現象を利用した部品が数多く使われています。 自己誘導とは、コイルに流れる電流が変化すると、その変化を妨げる方向に電圧が生じる現象です。一体、どのような現象なのでしょうか？

コイルに電気を流すと、その周囲に磁場が発生します。そして電流が変化すると、磁場も変化します。すると、変化を嫌うかのように、コイル自身に電流の変化を打ち消そうとする電圧が生じるのです。これが自己誘導です。

自己誘導は、電流の変化を安定化させるために利用されます。例えば、電流が急激に増加した際に、自己誘導によって電圧が生じることで、電流の増加を抑制することができます。

この自己誘導は、私たちの身近なところで活躍しています。例えば、蛍光灯の点灯にも自己誘導が使われていますし、IHクッキングヒーターも自己誘導によって熱を発生させています。目には見えませんが、自己誘導は私たちの生活を支える重要な役割を担っているのです。

点火コイルにおける自己誘導の役割

エンジンが始動する瞬間、ガソリンに火花を散らす「点火プラグ」。その火花を生み出すために重要な役割を担っているのが「点火コイル」です。点火コイルは、自己誘導の原理を利用して、12ボルト程度のバッテリー電圧を数万ボルトという高電圧に変換する装置です。

コイルに電流を流すと、電流の変化が磁場の変化を生み出し、その磁場の変化がコイル自身に起電力を発生させる「自己誘導」という現象が起こります。点火コイルでは、この自己誘導によって高電圧を発生させ、点火プラグに火花を飛ばしているのです。

自己誘導が生み出す高電圧の秘密

電気自動車やハイブリッドカーの心臓部には、モーターが存在します。このモーターを動かすためには、バッテリーの電圧をはるかに上回る高電圧が必要となります。一体どのようにして、高電圧を生み出しているのでしょうか？

その秘密は、「自己誘導」と呼ばれる電磁気の現象にあります。自己誘導とは、コイルに流れる電流が変化する際に、その変化を妨げるように、コイル自身に電圧が生じる現象のことです。

自動車のモーターを動かすためには、大電流を素早く制御する必要があります。この時、コイルに流れる電流を急激に遮断すると、自己誘導によって非常に高い電圧が発生します。この高電圧を利用することで、バッテリーの電圧をはるかに上回る電圧をモーターに供給することが可能になるのです。