플레밍의 왼손/오른손 법칙, 전자기 유도 법칙, 오른 나사 법칙

 

 

 

전자기유도 법칙

 

전자기유도 법칙

: 자기장 변화, 자계에 의해 전압(기전력)이 유도(생성)되는 법칙

• 자기장의 변화로 전압이 유도되어 전류가 흐르고 해당 에너지를 저장하기도 합니다.
• 보통 기계적인 작동으로 자기장의 변화를 만들고 이를 전기에너지로 저장하는데
• 그렇기에 기계 에너지를 전기에너지로 변환해주는 한 방법으로 전자기유도를 사용합니다
• 발전기에서 사용되고, 전기차/하이브리드 자동차의 회생재동에서도 사용됩니다.

 

방향

: 렌쯔의 법칙 = 자속의 변화(증감)에 반대되는, 방해하는 방향

• 법칙으로 설명되지만, 그냥 변화에 저항하는 방향으로, 현 상황을 유지하고자 하는 항상성의 원리 등으로 생각하셔도 됩니다.

 

크기

페러데이 법칙

: 유도기전력 e = (감긴 권선 수) * (시간에 따른 자속의 변화량)

 

• 감긴 권선 수에 대해선, 요즘 여러 시스템에 사용되는, 전기에너지를 기계에너지로 바꿔주는 대표적인 부품이 모터입니다.
• 모터에서 유도기전력의 크기 계산을 위한 감긴 권선의 수는, 또 .. 계산하는 법이 있기에, 이후 다시 다뤄보겠습니다.

 

자계에 움직이는 도체

e = NBlv, 패턴수 x 자기장 세기 x 자기장 속 도체의 길이 x 이동 속도

 

페러데이-렌쯔의 전자 유도 법칙

: 페러데이 식에 - (방향) 부호 추가

앞서말한 페러데이(크기)와 렌쯔(유도전류의 방향)에 대한 식입니다. 전자기 유도는 변화에 저항하는 방향으로 생성되기에 간단히, 기존 크기에 (-) 부호를 더해, 반대 방향임을 나타내주는 정도입니다.

 

 

 

플레밍의 왼손 오른손 법칙

 

플레밍의 왼손 오른손 법칙

 

해석하자면,

• 자기장 Field를 움직이면 전류가 발생한다 (위의 전자기 유도 법칙입니다.)
• 전류가 흐르는 도체를 움직이면 자기장이 발생한다.
• 자기장이 걸린 Field에 전류가 흐르는 도체를 두면 해당 도체는 힘을 받아 움직인다.
• 각각의 발생 방향은 위의 손 그림을 따라 갑니다.

 

오른 나사 법칙

 

오른 나사 법칙

 

해석하자면,

• 자기장이 흐르면 해당 자기장의 진행 방향에서 회전하는 전류가 발생합니다. 이를 와전류라고도 일컫습니다.
• 반대로, 도선을 따라 회전하는 전류가 발생하면 (도선이 보통은 회전되게 설계되어 있겠죠) 그 속을 관통하는 자기장이 생성되며 N/S극의 방향은 위 사진과 같습니다.