C-1 外磁場の測定

断面積S[m
2]、巻き数nのピックアップコイルを磁場H[A/m]の中に入れるとピックアップコイルを通過する磁束φは
C-1-1
である。これを「状態①」とする。磁束の変化が生じるとピックアップコイルを流れる電流 i について
C-1-2
なる微分方程式が成り立つ。(Rは回路の全抵抗、Lはインダクタンス)
次にスイッチをONからOFFにする。これを「状態②」とする。すると、磁束が変化し誘導起電力が生じピックアップコイルに誘導電流が流れる。この時Qメーターは流れた誘導電流から通過した総電荷量を表示するが、それをQ[C]とする。ここで逆転スイッチを切り替え流れる電流の向きを逆にする。スイッチをONにして電流を流し、Qメーターが求めた電荷量をQ
’[C]とすると、この間の磁束の変化は2φであるから、
C-1-3
となり、上記のφの関係と連立させ
C-1-4
となる。ピックアップコイルを含む回路の全抵抗R[Ω]をデジタルテスターを用いて測定すれば、ソレノイドコイルから発生する磁場を決定できる。

模式図(空心)


※ピックアップコイルを含む回路の全抵抗とは、コイル自身の抵抗とQメーターの入力インピーダンスである。入力インピーダンスは20[Ω]程度、ピックアップコイルの抵抗は数[Ω]である。ピックアップコイルの抵抗は巻き数や形状で異なるため、空心、Fe、Niと毎回測定しなければならない。

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