今回は、 電流が流れているコイルに蓄えられているエネルギー について解説します。

具体例をもとに考えましょう。ソレノイドコイルに電流Iを流し、 自己誘導 により、コイルに誘導起電力V=-L×(ΔI/Δt)を生じさせます。

ここでコイルの右側を電位の基準0[V]とすると、コイルの左側の電位はV=L×(ΔI/Δt)[V]です。 電位 とは、 +1[C]の電荷が持つ位置エネルギー でしたね。コイルに+Q[C]の電荷が流れているとすると、 コイルの左側でU=QV[J]であった位置エネルギーが、右側ではU=Q×0[J]へと減少している のです。

この減少したエネルギーはどこにいったのでしょうか。似たようなケースで、電荷が 抵抗を通過 するときの電圧降下がありましたよね。 電荷が抵抗を通過するときは熱エネルギーに変わる と学びました。

しかし、電荷が コイルを通過 するときの電圧降下は熱エネルギーと関わりがありません。注目したいのは、 コイルに電流が流れるとコイル内に磁場が生まれる という点です。実はこれ、エネルギーの1つの形なのです。コイルの空間中に磁場が存在することは1つのエネルギーであり、 磁場のエネルギー と言います。