자기 유도와 자기 유도 및 유도의 도출

자기 유도

자기 유도는 변화하는 전류가 코일 자체에 유도 전동력을 발생시키는 현상입니다.

자기 유도율

자기 유도율은 코일을 통과하는 전류의 변화율에 대한 코일에 걸리는 유도 전동력의 비율입니다. 자기 유도율 또는 계수는 영문자 L로 표시하며, 단위는 헨리(H)입니다.
유도 전동력(E)이 전류의 변화율에 비례하므로, 다음과 같이 작성할 수 있습니다,
하지만 실제 방정식은

왜 마이너스(-) 기호가 있나요?
렌츠 법칙에 따르면, 유도 전동력은 전류의 변화율 방향을 반대합니다. 따라서 그 값은 같지만 부호가 다릅니다.

유도율 도출

직류 소스에서 스위치가 ON될 때, 즉 t = 0+에서, 전류가 0에서 특정 값으로 흐르기 시작하고, 시간에 따라 순간적으로 전류의 변화율이 발생합니다. 이 전류는 코일을 통해 변화하는 플럭스(φ)를 생성합니다. 전류가 변하면 플럭스(φ)도 변하며, 시간에 따른 변화율은

이제 파라데이의 전자기 유도 법칙을 적용하여 다음과 같이 얻습니다,

여기서, N은 코일의 회전수이고, e는 이 코일에 걸리는 유도 전동력입니다.
렌츠 법칙을 고려하면 위의 방정식은 다음과 같이 작성할 수 있습니다,

이제 이 방정식을 수정하여 유도율을 계산할 수 있습니다.

따라서,[B는 플럭스 밀도, 즉 B = φ/A, A는 코일의 면적],
[Nφ 또는 Li는 자기 유도 연계라고 불리며, 이를 ϰ로 표시]
여기서 H는 남극에서 북극으로 코일 내부에서 자기 플럭스 라인이 흐르게 하는 자화력이며, l(소문자 L)은 코일의 유효 길이입니다.



r은 코일 단면적의 반지름입니다.

자기 유도율 L은 기하학적인 양으로, 솔레노이드의 크기와 회전수에만 의존합니다. 또한, 직류 회로에서 스위치가 처음 닫힐 때, 코일에서 일시적으로 자기 유도 효과가 발생합니다. 일정 시간 후에는 코일에서 자기 유도율의 영향이 없어집니다. 왜냐하면 일정 시간 후에는 전류가 안정적이기 때문입니다.

그러나 교류 회로에서는 전류의 교류 효과가 항상 코일에서 자기 유도를 일으키며, 이러한 자기 유도율의 특정 값은 공급 주파수에 따라 인덕턴스 반응(XL = 2πfL)을 제공합니다.

출처: Electrical4u.

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