전자력과 전자유도

EM Force & Induction

전자력은 자기장 속 전류가 받는 힘이고, 플레밍 왼손으로 방향을 잡아요. 전자유도는 자속 변화로 기전력이 생기는 현상이고, 인덕턴스가 그 크기예요. 전동기·발전기·변압기 전부의 공통 원리예요. 힘·유도 그림을 따라 왼손·유도 방향을 연습해 봐요.

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

전류 I5 A

자속밀도 B4 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

Chart자기유도 vs 상호유도