問 題
図のように、鉄心に巻かれたコイル 1 及びコイル 2 を直列に接続した。これに 0. 4 A の直流電流を流したときに蓄えられるエネルギーはおよそいくらか。ただし、コイル 1 及びコイル 2 は、自己インダクタンスが、それぞれ、 3 H、 5 H であり、相互インダクタンスが 1 H であるとする。
1. 0. 2 J
2. 0. 4 J
3. 0. 6 J
4. 0. 8 J
5. 1 J
正解 (4)
解 説
自己インダクタンス L に電流 I が流れる時、蓄えられるエネルギー Um = 1/2 LI2 が基本公式です。相互インダクタンスがある場合、相互インダクタンスを M として、それぞれの回路に流れる電流を I1I2 として、「MI1I2」 を加えたものが蓄えられるエネルギーとなります。
本問では直列なので、流れる電流は同じです。従って、Um = 1/2 L10.42 + 1/2 L20.42 + M0.42 です。L1 = 3,L2 = 5,M = 1 を代入して計算すれば、0.8 です。
以上より、正解は 4 です。
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