本日は高校２年生の授業で自己誘導の実験を行いました。

自己誘導を観察してみよう！

電気回路にコイルを組み込んでおくと、スイッチをON・OFFしたときに電流が一気に流れずに、ゆるやかに変化するという現象が置きます。これはコイルに急激に電流が流れるとコイルを貫く磁束の急激な変化を嫌い、コイルに逆起電力がはたらくという現象「自己誘導」がおこるためです。教科書にも載っているこの事実ですが、短い時間で起こるため、電流計や電圧計ではなかなか観察できません。そんな自己誘導について、イージーセンスV-Hubを使って観察する方法についてまとめました。参考にしてみてくださいね。

科学のレシピ

準備するもの

抵抗（２０Ω）×３、コイル（0.05H）、スイッチ、ブレッドボード、ジャンパーコード、単三電池×２（3.0V）＋電池パック、イージーセンスV-Hub、電流センサ100mA(事前に電流センサ1Aで試して大丈夫なら、危ない場合は1Aの方を使いましょう）

イージーセンスV-HUB

方法

①　次のような回路を組みます。

電流計のところにイージーセンスの電流センサをはさみました。

回路についてはブレッドボードをつかって組んでみました。スイッチはプッシュスイッチを使いました。

②　イージーセンスの設定をします。

測定時間　500mｓ
測定間隔　2000/500μｓ
トリガー　電流が15ｍAより大きい　プレトリガー２５％

③　イージーセンスで測定をはいじめたら、プッシュスイッチをおして回路に電流を流します。

結果

実験をしてみるとその瞬間に電流が変化せず、ゆっくりと変化することがよくわかります。縦軸がmA単位で電流値、横軸が時間です。

赤がコイルあり、青がコイル無しの結果です。コツはスイッチをポチッと同じタイミングでおすこと、長く押すとスイッチの接触により、きれいなグラフが得られません。

少し最大値に差があるのは、そもそものコイルの持つ抵抗のためでしょうか。ちょっと気になります。テスターではかっておけばよかった。

参考：

その他にも、次の回路図のような位置に電流センサを入れてみます。

この状態にして電流を流している状態からスイッチをきると、一瞬逆起電力が発生して、回路に電流が流れます。

この他にも電気振動の現象も面白いのでぜひお試しください。

センサーで可視化！電気振動を観察してみよう(V-Hub8)

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