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磁気抵抗(じきていこう;英 magnetic reluctance または magnetic resistance)は、磁気回路における磁束の流れにくさを表す度合いで、起磁力磁束で割った値で表される。電気回路における電流の流れにくさを表す電気抵抗(electrical resistance)に対応するもの(アナロジー)である。

磁気抵抗
magnetic reluctance
Toroid electronic.jpg
トロイダルコイル
量記号
次元 M −1 L −2 T 2 I 2
種類 スカラ
SI単位 A/Wb
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リラクタンス(reluctance)と呼ばれることも多いが、学術用語集物理学編・計測工学編・地震学編)では「磁気抵抗」となっている。 まぎらわしいが、磁気抵抗効果(magnetoresistance)とはまったく別のものである。


磁気抵抗(リラクタンス)の導入編集

リラクタンス(reluctance)の概念は1888年オリヴァー・ヘヴィサイド(Oliver Heaviside)によって導入された。これはジェームズ・ジュール(James Joule)によって磁気抵抗(magnetic resistance)として最初に言及されていたものであった。起磁力はボサンケットR.H.M.Bosanquet)が命名し、磁束の式はヘンリー・ローランド(H.A.Rowland)がオームの法則の類推から導いたものである。

概要編集

磁気抵抗(リラクタンス)の値   は、起磁力を  、磁束を   とすると、その比で定義される。単位は、国際単位系(SI)ではアンペアウェーバ [A/Wb] である。

  [A/Wb]

これは、電気抵抗  起電力   と電流   の比

  [Ω]

で表されること(単位はオーム)に対応している。起磁力(MMF)の式として表せば、

  [A]

となり、これはホプキンソンの法則Hopkinson's law)とも呼ばれる。

起磁力   は、例えば電磁石では鉄心に巻いてあるコイルの巻き回数(winding number  と、そこに流れる電流   の積   で示される。これより、次の式が成り立つ。

  [A/Wb]

電磁気学によれば、マクスウェルの方程式における「磁束保存の式」が記述するところに従って、磁束は常に閉曲線を描く。しかしながら、その閉曲線の経路は周囲の物質の磁気抵抗に依存することになり、経路の周囲では磁気抵抗は最低となる。空気中や真空中における磁気抵抗は高く、軟鉄のように容易に磁化される物質の磁気抵抗は低い。磁気抵抗の低い素材において、磁束の集中は一時的に強い磁極を形成し(一時磁石)、その素材をより高い磁束の領域へと引き寄せるを引き起こす。

磁気回路が一様(断面積と透磁率が一定)である部分において、磁気抵抗は以下の式で算出される。

  [A/Wb]

ここで、  は磁気回路の長さ、  は断面積、 透磁率  は真空の透磁率、   は回路の素材の比透磁率)

磁気抵抗(リラクタンス)の逆数はパーミアンスpermeance)と呼ばれ、次のように表される(単位はヘンリー)。

  [H]

関連項目編集