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No 2 時季が来れば直に分かる磁気 酒井 です。

磁 歪

 右ネジの回る方向に電流を流すとネジが進む方向に磁界が発生することの法則をアンベールの右ねじの法則(Ampere’s right-handed screw rule)と言い、電流量または銅銭コイルの巻き数に比例した磁界が発生します。

 この原理を用いて、鉄Fe,ニッケルNi,コバルトCoのような磁性材料(Magnetic materials)にコイルを巻き電流を流すと電磁石になります。
 コイルの中の磁性材料(Magnetic materials)が磁界方向に伸びることを磁歪といいます。

 一般的に磁歪材料とは、歪み量が大きく数十ppmを示す、純NiFe-Ni系合金、Fe-Coなどなどの合金を添加したフェライト(酸化鉄)等のこを言い、磁界方向に伸びるのを正磁歪・縮むのを不磁歪と言います。

 磁歪がはるかに大きい数千ppmの磁歪材料を超磁歪(Giant-magnatostriction)と言います。

 超磁歪は磁気的現象を機械的現象に変換でき、また振動エネルギーを発生かつ検出できます。

 水晶、チタン酸鉛(PbTiO3)・チタン酸バリウム(BaTiO3)の物質に外部から圧力を加えると圧力両端に誘電分極する現象をピエゾ効果(Piezoelectric effect)と言い圧電効果とも言います。

 逆に誘電分極させると、磁歪同様に形状変化を伴い力に変換する事ができるが数百ppmの変形です。

磁歪の応用

磁歪振動は音波を発生することができ、地中探査や海洋調査ができる。

 音波は、海の中を1000Kmも伝わっていろいろな海洋トモグラフィや潜水艦を発見するソナーなどに利用されます。 

 また、衝撃センサや加速度センサにも使え、人命を守る役に立ち、燃料の噴射ノズルやアクチュエータなどクルマのいろんなとこに使われています。

 まだまだ、カメラの自動でピントを合わせるオートフォーカス・壁に埋め込みの音響スピーカ・揺れ防止のアクティブ防振・風・波力の発電などに利用できる。

医療関係では、今までの補聴器では聞こえなかった人も、超磁歪センサを歯に接着することで骨を伝わり音が感じる(聞こえる)様になるのです。

 応用磁気のため

永久磁石や電磁石のように、皆さんも学校で習った。ものを社会に出て必要とする技術に触れた時に無意識のうちに利用できないかと考えます。磁気の知識を紹介して、磁気の応用に役立てたいと願ってます。きっと誰かがどこかで「磁気を利用できないか」と脳裏をかすめてもらえるものとおもいます。