안녕하세요 여러분~!
오늘은 인덕터의 원리에 대해 여러가지 법칙을 이해하며 공부하겠습니다. 전류가 흐르는 도선에 자기장이 형성된다는 것을 우리는 알고 있습니다
자당의 방향은 전류가 흐르는 방향으로 시계반대방향으로 감긴 형태입니다. (엄지를 세운 주먹으로 확인이 용이함!) 엄지손가락=전류의 방향, 다른 손가락=자기장의
자기장이 더 효과적으로 나오는 형태가 코일입니다. 자기장이 한 바퀴마다 누적되기 때문입니다.자기장이 많이 발생하면 전류의 흐름을 방해합니다.발생하는 자기장이 많을수록 인덕턴스가 크다고 할 수 있습니다.
여기서 나오는 자기장은 뭘까요?자기장 하면 자석이 떠오릅니다.
자석이 같은 극끼리는 서로 밀어내고 다른 극과 달라붙는 이유가 바로 자기장 때문입니다!
그럼 코일에서 발생하는 자기장과 자석의 자기장이 같은지 확인하려면 어떻게 해야 할까요?
그림처럼 솔레노이드 코일과 자석을 붙여보는 실험을 하면 쉽게 확인할 수 있습니다.왼쪽에는-전압, 오른쪽에는+전압을주면내부자장의방향이오른쪽에서왼쪽으로즉오른쪽이S극,반대쪽이N극이되죠?
자석의 N극에 솔레노이드 오른쪽을 가져가면 어떻게 되나요? 서로 극성이 반대이기 때문에 서로 딱 붙습니다
그럼 밀어내려면 어떻게 해야 할까요? 자석의 S극을 가져오거나 솔레노이드 코일의 극성을 반대로 연결하면 자기장의 방향이 바뀌어 멀어질 것입니다.이런 현상을 보면 영국 물리학자 마이클 패러데이는 패러데이의 전자유도를 발견합니다.전류가 흐르지 않는 코일 주변에 자석을 움직이면 코일에서 전압이 발생하는 것을 알 수 있었습니다.이러한 현상을 ‘전자유도’라고 하며, 발생한 전압을 ‘유도전압’이라고 부릅니다.자속의 변화가 기전력을 발생시킨다고 하는데 쉽게 말해서 자기장의 변화가 생기면 전압이 발생한다고 이해하시면 됩니다.
그럼 어떤 방법으로 전압이 생성될까요?N극을 솔레노이드 코일로 가져간다고 생각해 봅시다.N극으로부터의 지속이 코일에 영향을 주어 자석 자속의 반대 방향으로 코일 자속이 생기게 됩니다.이때 전류의 방향은 위에서 아래로 흐릅니다.반대로 자석을 멀리하면 전류와 자속도 반대 방향이 됩니다.자기장은 청개구리와 같은 성질이 있습니다.자석의 N극에서 나오는 자속이 가까워지면 가까워지지 않도록 자석과 반대 방향의 자속을 만들어 밀어내려 합니다.반대로 떨어지려고 하면 자석과 같은 방향으로 자속을 만들어 다시 당겨오려고 합니다. 자석이 가만히 있으면 이런 일은 일어나지 않습니다.그럼 인덕턴스는 왜 발생할까요?전자 유도 및 유도 전압과 밀접한 관계가 있습니다.전류가 흐르면 자기장이 생기고, 이로 인해 코일 주변의 자기장이 변화합니다.이러한 변화는 다시 코일 내부의 유도전압을 발생시키는데 전류가 흐르려는 반대방향의 유도전압이 생성되기 때문에 전류가 흐르기 어렵게 되는 것입니다.코일주변자석의 움직임, 주변자장이 변화유도전압이 생성코일에 전류가 흐르고, 주변자장이 변화유도전압이 생성자석이 움직이거나 코일에 전류가 흘러 자기장이 변화하면 전압이 생성되며, 그로 인해 없던 전압이 생기거나 흘려보내려 한 반대전압이 생성된다.언뜻 보기에 다른 현상인 것 같습니다만, 둘 다 주변 자기장의 변화로 유도 전압이 생성된 것입니다.유도전압에 대해 알았으니 인덕터 원리를 좀 더 이해할 수 있겠죠~?다음 시간에는 인덕터의 역할에 대해 알아보겠습니다!그럼 여러분 다음 시간에 만나요 안녕하세요~~!