전자공학 4. 자기유도작용

앞선 전기와 자석 파트에서 배웠듯이 전류가 흐르면 근처의 도선이나 Coil 자장이 발생하고 이는 자장의 변화로 이어져(자석을 움직이는 효과) 자연스럽게 유도기전력이 발생한다.

 

자세히 살펴보면

 

스위치를 ON하면 코일에는 전류가 흐르게되고 코일 내부에는 자속이 발생한다. 이 때 발생하는 자속은 다가오는 자속과 동일하게 여겨져 기전력이 발생하는데 여기서는 전류의 흐름을 방해한다. 왜냐하면 유도기전력은 건전지의 전압이 쌓인 코일의 양끝에 발생하는데 이 방향이 전압을 방해하는 방향으로 생기기 때문이다. 즉 이 차단전압은 전지의 전압을 낮추는데 이는 전류가 급격히 흐르는것을 막아준다.

반대로 스위치를 OFF하게되면 흐르던 자장이 사라지는(자석이 멀리떨어지는)효과를 주어서 위와는 반대로 코일자체에 다시 유도기전력이 발생하게된다. 따라서 이번에는 급격하게 전류가 사라지는것을 오히려 막아주는 방향으로 기전력이 발생한다. 

이와같은 코일자체의 자장변화에 따라서 내부적인 유도기전력을 가지는 현상을 자기유도작용 또는 자기인덕턴스라고 한다. 

 

이때 발생하는 기전력을 자기유도 기전력이라고 하며 발생한 기전력은 처음 인가한 전압에 따른것이 아닌 전류의 변화속도에 따라 정해진다. 

 

이는 다음과 같은 관계식을 갖는데 

 

자기유도전력 V=LI/t (L은 자기 인덕턴스 I는 전류 t는 시간)

 

결국 저항은 전류의 흐름을 방해하는 성질을 갖는데 반하여 Inductor는 전류의 변화를 방해하는 성질을 갖는다. 따라서 인덕턴스를 전기적 관성으로 보기도한다.