전기이론›자기·전자유도

전자력과 전자유도

EM Force & Induction

전자력 — 전류가 힘을 받는다!
💪 자기장 속 전류 → 힘 발생!
①자기장 안에 전류가 흐르는 전선을 넣으면
②전선이 힘을 받아 움직입니다
③이것이 모터(전동기)의 원리!
④비유: 물살(자기장) 위에 놓인 배(전류) → 배가 밀려남

자기장 속 전류 도선에 작용하는 힘

5 A
4 T
전자력
F = BIl
F: 힘[N], B: 자속밀도[T], I: 전류[A], l: 도선 길이[m]
플레밍 왼손법칙 — 힘 방향 찾기
✋ 왼손으로 힘 방향 찾기
①왼손을 펴세요
②집게손가락 = 자기장(B) 방향 (N→S)
③가운데손가락 = 전류(I) 방향
④엄지손가락 = 힘(F) 방향
⑤기억법: "자전힘" — 자(집게), 전(가운데), 힘(엄지)
전자유도 — 자석을 움직이면 전기가 생긴다!
⚡ 패러데이의 전자유도 법칙
①코일 속에서 자석을 움직이면 → 전압(기전력) 발생!
②이것이 발전기의 원리!
③자속(Φ)의 변화가 빠를수록 → 전압↑
④감은 수(N)가 많을수록 → 전압↑
⑤비유: 파이프에 물을 밀어넣으면 물이 흐르듯, 자속 변화가 전압을 만듦
패러데이 법칙
e = N ΔΦΔt
e: 유도기전력[V], N: 감은 수, ΔΦ/Δt: 자속변화율
🔑 렌츠의 법칙
①유도 전류는 자속 변화를 방해하는 방향으로 흐른다
②자석이 다가오면 → 밀어내는 방향
③자석이 멀어지면 → 끌어당기는 방향
④"변화를 싫어한다!" 라고 기억하세요
인덕턴스 — 전자유도의 크기

비교

📊자기유도 vs 상호유도
구분자기유도상호유도
의미자기 코일의 변화로 자기 자신에 유도옆 코일의 변화로 다른 코일에 유도
기호L (인덕턴스)M (상호인덕턴스)
단위[H] 헨리[H] 헨리
응용코일, 리액터변압기 (트랜스포머)
자기유도 기전력
e = −L × ΔI/Δt
L: 인덕턴스[H], ΔI/Δt: 전류변화율
상호유도 기전력
e = −M × ΔI/Δt
M: 상호인덕턴스[H]
총정리
전자력
F = BIl
자기장 × 전류 × 길이 (모터 원리)
전자유도
e = N ΔΦΔt
자속 변화 → 전압 발생 (발전기 원리)
🎯 시험 포인트
①F = BIl — 전자력 (플레밍 왼손법칙)
②e = NΔΦ/Δt — 전자유도 (패러데이)
③왼손법칙: 집게=자기장, 가운데=전류, 엄지=힘
④렌츠법칙: 변화를 방해하는 방향
⑤모터=전자력 이용, 발전기=전자유도 이용