정리하기
학습내용에 대하여 간략하게 정리하는 시간을 갖도록 하겠습니다.
자기와 인덕턴스
1. 자기
1) 자기(Magnetism) : 자석이 쇠를 끌어당기는 성질의 근원
2) 자하(Magnetic Charge)의 기호와 단위 : m[Wb] - 웨버
3) 자화(Magnetization) : 자석에 쇳조각을 가까이 하면 쇳조각이 자석이 되는 현상
4) 자기유도(Magnetic Induction) : 쇠조각이 자석에 의하여 자화되는 현상
5) 자성체
① 강자성체 : 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)
② 반자성체 : 은, 구리(Cu), 아연(Zn), 비스무트(Bi), 납(Pb)
③ 상자성체 : 텅스텐, 알루미늄(Al), 산소(O), 백금(Pt)
2. 자기력
1) 쿨롱의 법칙(Coulomb's Law) : 두 자극 m1, m2이 거리 r[m] 사이에 작용하는 자기력(F)은 두 자극의 곱에 비례하고, 두 자극 거리의 제곱에 반비례한다.
2) 자기력 F = k × (m1·m2/r²)[N]
① k = 1/4πμ
② k = 6.33 × 10⁴ (진공 또는 공기 중)
4) μ 투자율 = μo × μs [H/m]
① μo 진공 중의 투자율 = 4π × 10⁻⁷[H/m]
② μs = 비투자율(진공 또는 공기 중 = 1)
3. 자기장의 세기 : H[AT/m]=[N/Wb]
4. 자기회로의 법칙
1) 앙페르의(Ampere's) 오른 나사의 법칙 : 전류에 의하여 생기는 자기장의 자기력선 방향 결정한다.
2) 비오-사바르의 법칙 : 전류에 의한 자기장의 세기를 구하는 법칙이다.
3) 플레밍의 왼손법칙 : 자기장 내에 있는 도체에 전류를 흘리면 전자력이 발생하고 전자력의 방향을 결정하는 법칙으로 전동기의 원리에 적용된다.(전자력 F = B??I·sinθ)
4) 플레밍의 오른손법칙 : 자기장 내에 도체를 놓고 운동을 하면 도체에는 유도기전력이 발생하고 유도기전력의 방향을 결정하는 법칙으로 발전기의 원리에 적용된다.(유도기전력 E = B??v·sinθ)
5. 전류에 의한 자기장의 세기
1) 무한직선의 자기장의 세기 : H[AT/m] = I/2πr (r : 반지름[m])
2) 원형코일의 자기장의 세기 : H[AT/m] = NI/2r (N : 코일의 권수, r : 반지름[m])
3) 환상 솔레노이드의 자기장의 세기 : H[AT/m] = NI/2πr (N : 코일의 권수, r : 반지름[m])
4) 무한장 솔레노이드 자기장의 세기 : H[AT/m] = NI/?? (N : 코일의 권수, ?? : 도체의 길이[m])
6. 자기회로(Magnetic Circuit 자로) : 자속이 흐르는 폐회로
1) 기자력 F = NI = Rø[AT]
2) 자기저항 R = NI/ø[AT/Wb]
3) 전자유도 : 자기장 내에 도체가 쇄교하는 자속이 시간적으로 변화하면 도체에 기전력이 발생하는 현상
4) 유도기전력
① 렌츠의 법칙 : 자속의 변화를 방해하는 방향으로 발생한다.
② 패러데이 법칙 : 전자유도현상에서 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙
7. 인덕턴스(Inductance)
1) 인덕터((Inductor, 코일) : 전류의 자기작용으로 자속을 만들 수 있는 장치(소자)
2) 인덕턴스(Inductance) : 인덕터가 자속을 발생할 수 있는 능력을 표시하는 양 - L[H] = Nø/I[Wb/A]
3) 자기 인덕턴스 L = Nø/I
4) 상호 인덕턴스 M = k√(L1·L2)
8. 인덕턴스의 접속
1) 가동접속 : 합성 인덕턴스 L+ = L1 + L2 + 2M
2) 차동접속 : 합성 인덕턴스 L- = L1 + L2 - 2M
9. 자기에너지 : W[J] = øI/2 = LI²/2
1) 자기(Magnetism) : 자석이 쇠를 끌어당기는 성질의 근원
2) 자하(Magnetic Charge)의 기호와 단위 : m[Wb] - 웨버
3) 자화(Magnetization) : 자석에 쇳조각을 가까이 하면 쇳조각이 자석이 되는 현상
4) 자기유도(Magnetic Induction) : 쇠조각이 자석에 의하여 자화되는 현상
5) 자성체
① 강자성체 : 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)
② 반자성체 : 은, 구리(Cu), 아연(Zn), 비스무트(Bi), 납(Pb)
③ 상자성체 : 텅스텐, 알루미늄(Al), 산소(O), 백금(Pt)
2. 자기력
1) 쿨롱의 법칙(Coulomb's Law) : 두 자극 m1, m2이 거리 r[m] 사이에 작용하는 자기력(F)은 두 자극의 곱에 비례하고, 두 자극 거리의 제곱에 반비례한다.
2) 자기력 F = k × (m1·m2/r²)[N]
① k = 1/4πμ
② k = 6.33 × 10⁴ (진공 또는 공기 중)
4) μ 투자율 = μo × μs [H/m]
① μo 진공 중의 투자율 = 4π × 10⁻⁷[H/m]
② μs = 비투자율(진공 또는 공기 중 = 1)
3. 자기장의 세기 : H[AT/m]=[N/Wb]
4. 자기회로의 법칙
1) 앙페르의(Ampere's) 오른 나사의 법칙 : 전류에 의하여 생기는 자기장의 자기력선 방향 결정한다.
2) 비오-사바르의 법칙 : 전류에 의한 자기장의 세기를 구하는 법칙이다.
3) 플레밍의 왼손법칙 : 자기장 내에 있는 도체에 전류를 흘리면 전자력이 발생하고 전자력의 방향을 결정하는 법칙으로 전동기의 원리에 적용된다.(전자력 F = B??I·sinθ)
4) 플레밍의 오른손법칙 : 자기장 내에 도체를 놓고 운동을 하면 도체에는 유도기전력이 발생하고 유도기전력의 방향을 결정하는 법칙으로 발전기의 원리에 적용된다.(유도기전력 E = B??v·sinθ)
5. 전류에 의한 자기장의 세기
1) 무한직선의 자기장의 세기 : H[AT/m] = I/2πr (r : 반지름[m])
2) 원형코일의 자기장의 세기 : H[AT/m] = NI/2r (N : 코일의 권수, r : 반지름[m])
3) 환상 솔레노이드의 자기장의 세기 : H[AT/m] = NI/2πr (N : 코일의 권수, r : 반지름[m])
4) 무한장 솔레노이드 자기장의 세기 : H[AT/m] = NI/?? (N : 코일의 권수, ?? : 도체의 길이[m])
6. 자기회로(Magnetic Circuit 자로) : 자속이 흐르는 폐회로
1) 기자력 F = NI = Rø[AT]
2) 자기저항 R = NI/ø[AT/Wb]
3) 전자유도 : 자기장 내에 도체가 쇄교하는 자속이 시간적으로 변화하면 도체에 기전력이 발생하는 현상
4) 유도기전력
① 렌츠의 법칙 : 자속의 변화를 방해하는 방향으로 발생한다.
② 패러데이 법칙 : 전자유도현상에서 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙
7. 인덕턴스(Inductance)
1) 인덕터((Inductor, 코일) : 전류의 자기작용으로 자속을 만들 수 있는 장치(소자)
2) 인덕턴스(Inductance) : 인덕터가 자속을 발생할 수 있는 능력을 표시하는 양 - L[H] = Nø/I[Wb/A]
3) 자기 인덕턴스 L = Nø/I
4) 상호 인덕턴스 M = k√(L1·L2)
8. 인덕턴스의 접속
1) 가동접속 : 합성 인덕턴스 L+ = L1 + L2 + 2M
2) 차동접속 : 합성 인덕턴스 L- = L1 + L2 - 2M
9. 자기에너지 : W[J] = øI/2 = LI²/2