電磁誘導

電磁誘導（でんじゆうどう、）とは、磁束が変動する環境下に存在する導体に電位差が生じる現象である。また、このとき発生した電流を誘導電流という。
一般には、マイケル・ファラデーによって1831年に誘導現象が発見されたとされるが、先にジョセフ・ヘンリーに発見されている。また、フランセスコ・ツァンテデシが1829年に行った研究によって、既に予想されていたとも言われる。
ファラデーは、閉じた経路に発生する起電力が、その経路によって囲われた任意の面を通過する磁束の変化率に比例することを発見した。すなわち、これは導体によって囲われた面を通過する磁束が変化した時、すべての閉回路には電流が流れることを意味する。これは、磁束の強さそれ自体が変化した場合であっても導体が移動した場合であっても適用される。
電磁誘導は、発電機、誘導電動機、変圧器など多くの電気機器の動作原理となっている。
電磁誘導における起電力.
ファラデーの電磁誘導の法則は、次のように示される。
となる。これは 上に
formula_2
で表される電場 が生じているのと等価だから、起電力 は、
formula_3
となる。
一方、 が動くことによって を貫く磁束が変化する。 上の点 から 上を反時計回りに進んだ微小な線分を と表す。線分 は微小な時間 の間に だけ動くため、 を貫く磁束 の変化に対する線分 の寄与は、
formula_4
となる。これを 上で積分し、両辺を で割ると、
formula_5
となる。前述の起電力 の式から、
formula_6
が得られる。
電磁誘導加熱.
コイルに強い電流を流すと、強力な磁場が発生する。この上に電気を通しやすい鉄、ステンレスといった金属を置くと、電磁誘導により渦電流が発生し、抵抗により金属が発熱する。
この原理を電磁誘導加熱（）といい、ベアリングなど鉄部材を加熱するため、産業用途に日本より早く欧米で普及し始めた。日本でも上記産業用途で普及したが、家庭用ではIHクッキングヒーターを代表とする電磁調理器がある。
IH調理器の場合、基本的には鉄やステンレスといった磁石に吸い付く性質のある金属でないと使用できなかったが、最新ものでは周波数や電流の流れ方を工夫することによって、アルミニウムや銅など金属であれば使えるものもある。ただし、鍋の底は平滑なものでなければならず、鉄製でも中華鍋のような底の丸いものは渦電流が発生しにくいので使えないため、鍋を購入する際は十分検討する必要がある。
また、IHクッキングヒーターの作動中は強い電磁波が発生しているため、心臓ペースメーカーを入れている場合は誤動作を起す可能性があり、導入に際しては医師に相談する必要もあるとされる。骨折等により体内への医療金属素材を使用している場合にも相談する必要がある。
電磁波.
時間変動する電場と磁場が空間を伝わってゆく現象。電磁誘導の法則とアンペールの法則から光速で空間を進行する電磁波の波動方程式が導かれる。電磁波とはその波動方程式の解であり、磁場あるいは電場の時間変化が互いの時間変化を作って空間を伝わっていく解である。また光も電磁波の一種である。
電磁推進.
ローレンツ力や誘導磁場によって推進する手段で、レールガンやリニアモーター等に応用される。また、船の推進装置として実験船ヤマト1が作られた。