自己インダクタンスが10mHのコイルAと40mHのコイルBとを、両者の磁束が互いに強め合う向き(和動接続)に直列接続したところ、合成インダクタンスが70mHとなった。このときの2つのコイルの結合係数として、適当なものはどれか。
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解答正解 3
和動接続の合成インダクタンスはL=L_A+L_B+2Mで表されるから、70=10+40+2MよりM=10mHとなる。結合係数はk=M/√(L_A・L_B)=10/√(10×40)=10/20=0.5である。差動接続の場合はL=L_A+L_B-2Mとなり、この例では10mHとなる。和動と差動の合成インダクタンスの差が4Mになることを使えば検算できる。
選択肢ごとの判定
1相互インダクタンスを自己インダクタンスの和(50mH)で割った誤り。結合係数の分母は和ではなく相乗平均である。
2相互インダクタンスを大きい方の自己インダクタンス40mHで割った誤り。
3正しい。M=10mH、k=10/√(10×40)=0.5。
4L=L_A+L_B+2MのうちMを求める際に2で割り忘れ、M=20mHとした誤り。kが1を超えない範囲であることの確認だけでは誤りに気付けない。