Electromagnetics and Ham Radio
Inductance3
divA=0になるかどうかは、例題でチェックすることにします。
ということで、ここでは、閉回路に流れる電流分布Jからの
磁気ベクトルポテンシャル(A)をポアソンの式で計算することが上述でわかりました。
上の式をx,y,z座標系で書くと、以下になります。
∇2Ax=-μ0Jx
∇2Ay=-μ0Jy
∇2Az=-μ0Jz
ここで取り扱う問題は、無限長の導線に電流を与えたとき導線の断面周りに発生する磁界です。
導線の断面をxy座標とすると、電流はz軸方向になります。
ですから、解かなければならない式は、Jzを右辺に持つ▽2Az=-μ0Jzの以下のみになります。
■磁束(Φ)の計算■
インダクタンスを得るためには、磁気ベクトルポテンシャルAから磁束(Φ)を計算しなくてはなりません。
まず、磁束密度Bと
電流Jと
磁気ベクトルポテンシャルAの3つのベクトルの関係を、
下図を用いて説明します。
電流Jは、z軸と並行です。すると、磁束密度Bはx-y面に発生します。
磁気ベクトルポテンシャルAは、磁束密度Bに対し直角ですので、z軸と並行です。
したがって、Aはz軸成分のみとなり、A=Azkとなります。
また、Az値はxとyの分布関数になります。
上図の閉ループCは、y-z面に有ります。
閉ループC内の磁束を捕まえるには、閉ループCのつくる面から出ている磁束密度Bの垂直成分を計算する必要がります。
それは、Bと閉ループCがつくる面に垂直(ノーマル)な単位法線ベクトルnの内積で得られます。
つまり、下の左の式です。また、B=▽×A=rotAですから、磁束Φは下の右の式の様にも書けます。
ちなみにrotAはcurlAとも言います。米国の大学では、curlAでした。
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