2 電磁石

電磁石は、様々なところで使われている。モーターが身近な例で、家庭内にたくさんある。 これは、電気エネルギーを力学的な回転のエネルギー変換する機械で、エネルギー変換効 率やトルクなどによって性能が決められる。使用目的に応じた最適のモーターを設計するためには、 磁場解析は重要である。この例でも分かるように、磁場を利用した機器を設計する場合、 コンピューターによる磁場解析は必要不可欠な技術である。かつてのように、磁場解析を しないで設計するとなると、数多くの試作品を作り最適なパラメーターを探すことになる。 そのような方法での開発は、コストが非常にかかり無駄である。これを省くために、コン ピューターによる解析が発達した。

電磁石には目的に応じて、いろいろな形のものが使われている。ここでは、図 1に示すような、軸対称性を持った磁石の解析を行う。この例で 示した磁石は、磁気レンズと呼ばれ、電子顕微鏡や加速器の電子ビームを収束するために 使われている。

図 1: 磁気レンズ

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著者: 山本昌志