生活に密着したコイル製品〜身近なこんなところにも使われている!

生活に密着したコイル製品〜身近なこんなところにも使われている!

「聞いたことはあるけど、何に使うものかは知らない」かもしれませんね。コイルは私たちの生活の多くの場面で大活躍している電気の部品の一つ。むしろ、これがないと生活は成り立たないのです…。今回は、あなたをそんな「コイル」の世界にお連れしましょう。


そもそもコイルとはなにものですか?

一言で言うと、身近にある“すごい”電気部品です。

電気を扱う場面では、ほとんどの環境で利用されていると言っても過言ではありません。


ではどのような製品で、どんな性質を持っているのでしょうか。簡単に言ってしまうと、

「電線をぐるぐると巻いたもの」です!

…いえいえ、ふざけてなんかいませんよ? あまり知られていませんが、ただの電線を何重にも巻くだけで、ものすごい能力を発揮するのです。何重にも巻かれた電線は、電気や磁気的なエネルギーを発生する部品と化し、さまざまな場面で活躍する製品へと変わります。


そのエネルギーに関して説明する前に、ただの電線に電気を流した状態とはどんなものかについて、まずは解説していきましょう。


【神秘!】電線に電気を流すと磁界が発生する

電線に対して電気を流すと、下記の法則に従って磁界が発生します。


アンペールの法則(右ねじの法則)HI/2πr

磁界とは磁気の力のこと。つまり電線に電気を流すと、電線は磁石になるということです。


この磁界を利用することで、さまざまな場面で活躍する製品になります。しかし、この電線の形状のままでは、磁界を効率よく利用することができないため、この電線を加工して、コイルという製品にするのです。

電線を巻いてコイルにする

電線は巻けば巻くほど磁界が大きくなります。巻き数の2乗に比例して磁界は増長するため、少ない材料で大きなエネルギーを生むことができるのです。また下記の法則によりさらなる能力も生まれます。

 

ファラデーの電磁誘導の法則V=−N×Δφ/Δt


中学校で勉強した方も多いかもしれませんが、流す電気を直流ではなく交流にすると、発生した磁界の周囲にさらに電気が発生します。以上がコイルのキホンです。さて、このコイルはどのような場面で利用されているのでしょうか?

身近にある、「コイル」が使われているモノたち

ICカード(Suicaなど)

知らない人も多いかもしれませんがコイルはICカードの内部に利用されています。あの薄〜いカード一枚の中で導線を貼り付けたり、金属の薄膜を形成したり。いずれも銅線を巻いたものが内包されているのです。

また、改札口にもコイルが内蔵されており、そこで電気信号をやりとりします。もちろん利用している電気は交流です。

IHクッキングヒーター

これはガスではなく、電気の力で鍋やフライパンなどを温める技術で、その原理は次のようになっています。

 

クッキングヒーターの中にコイルが内蔵されており、このコイルに電気を流すと磁界が発生します。ここでは、交流の電気を利用しているため、磁界の周りに電気が発生し、その電気が金属の鍋を通ることにより加熱されるのです。火を使わない、安全な技術としても知られていますね。

変圧器(トランス)

家庭用のコンセントは100V。あなたのお家のコンセントを見て確認してみましょう。

実は、ここでもコイルが活躍しているのです。私たちが普段から利用している電気は、発電所で作られますが、そこでは500,000V275,000Vという特別高圧の電気が生み出されています。ただこの電圧を利用するのは危険ですので、私たちの家庭に届く過程で100Vに降圧しますが、その際に変圧器という電気製品が必要になるというわけです。ところで電圧が高いと何が危険なのでしょうか? それを考えるには、下記の式が重要になってきます。


オームの法則 電流I=電圧V /電気抵抗R


電気が人体に与える影響を測るのは電流というもので、アンペア[A]という単位で表します。電流とは電子の流れのことで、値が大きければそれだけ身体に電子が流れ込み人体にショックを与えるのです。

その電流を発生させるものが電圧で、ボルト[V]という単位で表します。そして、電流の流れやすさを示すのが電気抵抗のオーム[Ω]です。


これらに実際の値を代入して各電圧を用いると人体にどれくらいの電流が流れるか見てみましょう。

人体の抵抗R:約5500Ω

I500000V/5500Ω=90.9A

I=  100V/5500Ω=0.018A


電気の大きさによる人体への影響は次のようになっています。


0.001A:ビリビリと感じる程度
0.005A
:痛みを覚える
0.010A
:我慢できない痛みが走る
0.020A
:痙攣、動けない
0.050A
:非常に危険(大きなやけど)
0.100A
:致命的(死に至る)


家庭用で利用している100Vであれば、万が一感電しても即死というわけではなさそうですね。

ただ、500,000Vだと…想像するだけでゾッとしますね…。そう。つまり、危険から守るために適度な大きさである100Vが基準となっているのです。そのために必要なものが変圧器であるため、変圧器は決して、世の中からなくなることはないでしょう。

 

変圧器にコイルはどのように使われているのでしょう?変圧器を説明するには、巻き数比という考え方を避けて通ることはできません。


「α=N1/N2=E1/E2=I2/I1」

関連するキーワード


コイル 電気

関連する投稿


伊藤菜々さんと動画で学ぼう!その5 「電力と電力量」

伊藤菜々さんと動画で学ぼう!その5 「電力と電力量」

今回、伊藤菜々さんと一緒に学ぶのは、「電力と電力量」について。ここでもオームの法則をしっかり活用しますので、おさらいをかねてぜひクイズにも挑戦してくださいね。


電気工事士マンガ「転電虫」 第六回 人生相談

電気工事士マンガ「転電虫」 第六回 人生相談

仕事中に音楽やラジオをかけ流している人も多いのでは。ついつい聞き入ってしまいますよね。


伊藤菜々さんと動画で学ぼう!その4 「直流回路4. 組み合わせの計算」

伊藤菜々さんと動画で学ぼう!その4 「直流回路4. 組み合わせの計算」

これまで、オームの法則を使った直列接続と並列接続について勉強を重ねてきました。電気系YouTuber兼 電気予報士の伊藤菜々さんと一緒に勉強する動画シリーズ第四弾では「応用編」をお届けします!


【エッセンシャルワーカー対談 第二回】電気と教育の現場はDXが進む…? エッセンシャルワーカーの働く未来を考えてみた

【エッセンシャルワーカー対談 第二回】電気と教育の現場はDXが進む…? エッセンシャルワーカーの働く未来を考えてみた

新型コロナウイルスの感染拡大により、注目を集めている「エッセンシャルワーカー」。電気設備の保安点検を行う電気保安技術者は、エッセンシャルワーカーとして、多くの人々の生活を支えています。エッセンシャルワーカー同士が対談するこの企画、第二弾のテーマは“教育”です。 電気業界で研修を担当している立場と、大学で学生に教鞭をとる教授の視点、電気と教育の現場で働く両者から、互いの働く現場と今後、そして未来の教育のあり方について語っていただきました。


【エッセンシャルワーカー対談 第一回】 電気と医療の現場で働く両者が気づいたインフラを支える仕事の共通点とは

【エッセンシャルワーカー対談 第一回】 電気と医療の現場で働く両者が気づいたインフラを支える仕事の共通点とは

新型コロナウイルスの感染拡大により、注目を受けた「エッセンシャルワーカー」。電気の現場で働く人はもちろんのこと、医療現場で働く人もまたエッセンシャルワーカーです。この2つの現場で働く両者が出会い、対談を実施。異なる現場で働くエッセンシャルワーカーが話し合う中で見出した共通点とは、何だったのでしょうか?


最新の投稿


転電虫・番外編 電気工事士への転職までの道のり①【決意・お金・手続き編】

転電虫・番外編 電気工事士への転職までの道のり①【決意・お金・手続き編】

いろいろな理由で自分と同じ40代で転職を考えられていらっしゃる方々、その他の年代で転職を考えておられる方々が多くいらっしゃると思います。この記事では、非正規雇用の自分が転職を決意した理由、お金や手続きなどについて、体験・経験したことを紹介していきます。


【受験の悩み】勉強中に家族や友だちにイライラしてしまうのはなぜ…?

【受験の悩み】勉強中に家族や友だちにイライラしてしまうのはなぜ…?

受験勉強中、理由もなく家族や友だちにイライラする自分に気づいて、自己嫌悪に陥ってしまう。このイライラはどこからくるのでしょうか? 受験期は自分と懸命に向き合っているからこそストレスも溜まりやすいもの。 今回は、家族や友人にイライラする心理とその原因について解説します。


疲れに効くポイントは「股関節」と「脳」!最速で疲労回復に導く4ステップ

疲れに効くポイントは「股関節」と「脳」!最速で疲労回復に導く4ステップ

寝ても寝ても疲れが取れない、四六時中仕事のことが浮かんできて気が休まらない…多忙な現代社会において、しつこい疲れに悩まされている方は多いはず。今回は、ZERO GYMによる書籍『超疲労回復』[ZERO GYM(著)、松尾 伊津香(著)、板生 研一(監修)、駒澤 真人(監修)]から、現代人の疲れが取れない2つの原因と、最速で疲労回復に導く4ステップを特別にご紹介します。


これで便秘とサヨナラしよう!消化を助ける3つの菌

これで便秘とサヨナラしよう!消化を助ける3つの菌

健康な人なら、1日に1度はあるお通じ。「毎日お通じがあるよ」という人でも、便の状態をしっかり把握できている人は少ないかもしれません。私たちが食べたものは体内で消化吸収され、吸収された栄養素を使い、身体に吸収された栄養素は、エネルギーや身体に必要な物質をつくり出すのに使われます。その残りとして不要になったものが「便」です。つまり、せっかく栄養バランスのよい食事をとっても、栄養素が体内できちんと利用されなければ、栄養不足と同じ状態になってしまいます。食べたものを使える身体にするには、きちんと消化吸収ができる身体へと変えていきましょう。


入社5年目。社会の基盤を支えるこの仕事を誇りに日々、前進を続ける女性技術者が願う「これからの電気と、私と。」

入社5年目。社会の基盤を支えるこの仕事を誇りに日々、前進を続ける女性技術者が願う「これからの電気と、私と。」

2021年8月24日、東京パラリンピックが開催されました。その幕開けを彩る華やかな開会式で、パラ楽団によって演奏が奏でられるなか、リレー形式で次々に掲揚台へと運ばれていくパラリンピック旗。掲揚台までまもなくという終盤に差し掛かり、パラリンピアンたちから旗を託されたのは、8人のエッセンシャルワーカーでした。その1人として先頭で旗を運ぶ大役を担ったのが、東京電力パワーグリッドに所属する大峠志帆さんです。全世界が注目する舞台で、会社のユニフォームを身にまとい、堂々たる姿を見せてくださった大峠さんに、開会式出演のエピソードや現在の仕事についてお話を伺いました。


今月のおすすめ