1. 자기유도 계수 : 인덕턴스
가. 인덕턴스
▣ 인덕턴스 L : 전류 I [A]에 비례하여 발생하는 자속 φ [wb]에 의해 유도되는 기전력의
크기를 결정하는 비례 계수
⊙ 자속의 발생 능력, 자기유도 능력의 정도를 말한다.
▣ 임의의 도선에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자속 φ [wb]의 발생정도를 결정하는
비례상수로서 전선의 굵기, 재질(투자율), 권수 등에 따라 결정된다.
나. 자기유도 인덕턴스
▣ 자속발생능력, 자기 유도 능력의 정도를 나타내는 코일의 고유한 값
다. 자기유도 기전력
▣ 코일 자체에 유도기전력이 발생하는 현상
⊙ 페러데이 - 렌쯔의 법칙에 의해 결정
라. 인덕턴스에 축적되는 에너지
마. 상호 인덕턴스
▣ 상호 유도작용에 의해 발생하는 유도기전력을 결정하는 계수
▣ 상호 유도 작용 : 한쪽 코일에 전류가 변화할 때 다른 쪽 코일에 유도 기전력이
발생하는 현상
▣ 상호작용에 의한 유기기전력
▣ 자기인덕턴스와 상호인덕턴스는 다음과 같이 표현하기도 한다.
바. 결합계수
▣ 1차 코일과 2차 코일이 결합되는 정도를 나타내는 상수
2. 코일의 접속
가. 코일의 직렬 접속
⊙ 가동접속 : 극성이 같은 방향으로 접속하는 경우
⊙ 차동접속 : 극성이 다른 방향으로 접속하는 경우
① 가동접속
위와 같이 전류가 I가 흐르고, 동일한 코어에서 같은 방향으로 권선을 감았다면,
서로 흐르는 전류에 의해 발생하는 자속은 같은 방향이 됩니다.
이로 인해 자속은 상호간에 같은 방향으로 영향을 주어서 더 큰 자속을 만들어 내어
결과적으로 더 큰 인덕턴스가 되는 것입니다.
완전 결합이라고 가정할 경우
총 자속의 수는 φ = φ1 + φ2 가 되며,
인덕턴스는 L = L1 + L2 + 2M 이 됩니다.
이때 회로에서의 표시는
가 됩니다. 위와 같은 접속 방법을 '가동접속'이라고 합니다.
② 차동 접속
1차측과 2차측의 권선의 방향이 서로 반대일 경우를 가정합니다.
1차측이 만들어 내는 자속과 2차측이 만들어내는 자속의 방향이 서로 달라
상쇄하도록 되어 있습니다. 즉 자속은 서로 감소하도록 영향을 줍니다.
따라서 자속은
φ = 𝜑1 − 𝜑2 으로 쓸 수 있으며,
인덕턴스는
L = L1 + L2 - 2M
으로 쓸 수 있습니다. 회로에서 표시는 점선이 서로 반대쪽으로 표시하며,
위와 같은 접속 방법을 '차동 접속'이라고 합니다.
나. 병렬 접속
① 가동접속
위와 같이 인덕턴스가 병렬로 접속되어 있으면서, 방향이 서로 같을 경우입니다.
합성 인덕턴스는 다음과 같습니다.
② 차동접속
위와 비슷한 내용으로, 차동접속일 경우
다음과 같은 회로와 등가회로가 됩니다.
합성 인덕턴스는 다음과 같습니다.
3. 이상적인 변압기
▣ 변압기는 인덕턴스의 상호작용에 의하여 자속이 상호 결합된 두개 또는
그 이상의 권선으로 구성된 장치입니다. 변압기 동작의 본질은 두 개의
권선을 연결하는 상호 인덕턴스 작용이라 할 수 있습니다.
▣ 변압기를 이용하여 전압을 변압할 경우 여러가지 요소들에 의하여 자속의
변화가 상호 전달되지 않습니다. 권선저항과 누설자속, 철심에서의 열손실
등의 영향으로 자속변화가 그대로 다른 코일에 전달되지 않습니다.
▣ 하지만 이러한 누설 자속이 없이 전압 변동이 그대로 다른 코일에 전달된다고
가정한 가상의 변압기를 이상적인 변압기라고 합니다.
▣ 이상적인 변압기라는 가정하여 권선비와 전압비 등에
대하여 알아 봅시다.
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