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誘導加熱の原理

(1) コイルに直流電流を流すと、コイルの周囲には時間的に変動しない、 定常的な
  磁界が発生します。

誘導加熱の原理

(2) コイルに交流電流を流すと、コイルの周囲には下図のように時間的に変動する
  交番磁界が発生します。
  交番磁界が発生すると、コイルの周囲には、磁界の変化に誘導された逆向きの
  起電力が生じます。
  この現象は、「ファラデーの電磁誘導の法則」と呼ばれています。

誘導加熱の原理

(3) さらに、コイルの近傍に導体を配置すると、発生した逆起電圧により導体中に
  誘導電流が発生します。
  この電流は「渦電流」と呼ばれています。
  渦電流は、電流密度が導体の表面に近いほど大きく、内部方向に指数関数的に
  小さくなります。 これは表皮効果と呼ばれ、交流電流の周波数が高くなるほど
  電流が表面に集中します。
  この表皮層の深さは以下の式で表わされます。

表皮層 式

(δ:表皮層の深さ σ:導体の電気伝導率 μ:導体の比透磁率 f:電流周波数)

誘導加熱の原理

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