9. '인덕터'와 '인덕턴스'를 쉽게 이해해보자.

9. '인덕터(Inductor)'와 인덕턴스(Inductance)'를 쉽게 이해해보자.

전기소자(R,L,C) 중 인덕터(L)를 공부할 때 인덕턴스(Inductance)라는 용어가 나온다.
인덕턴스가 어떤 걸 의미하는지 알아보자.

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1. 인덕터(Inductor)
2. 인덕턴스(Inductance)
3. 직류(DC)와 교류(AC)에서 인덕터의 역할

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1. 인덕터(Inductor)

인덕터의 원리는 앞에서 알아보았다.
https://yyxx.tistory.com/140

11. 인덕터(Inductor)의 원리, 전류억제

전선에 전류를 흘리게 되면 암페어의 오른손법칙에 의해서 전선 주변에는 자기장이 만들어진다.

전선에 전류가 흐르면 자기장이 만들어짐

그렇다면 이 자기장을 더 세게 만들기 위해서는 어떻게 해야 할까?
전선을 직선이 아니라 여러 번 돌돌 말아서 코일 형태로 만들면 된다.

전선을 코일 형태로 만들면 자기장을 세게 만들 수 있고, 이것을 인덕터(Inductor)라고 한다.

그러면 전선이 직선일 때와 똑같은 전류를 흘려도 자기장이 더해져서 더 강한 자기장을 만든다.
이렇게 코일 형태로 감아져 있는 전선을 인덕터(Inductor)라고 부른다.

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2. 인덕턴스(Inductance)

그러면 인덕턴스란 무엇일까?
인덕터에 전기가 흘렀을 때 자기장으로 얼마나 바꿀 수 있는가 하는 유도능력을 의미한다.

아래 두 개의 인덕터(코일)가 있을 때 같은 전류(1A)를 흘렸다고 해보자.

인덕턴스가 더 큰 인덕터가 더 큰 자기장을 유도해 냄

두 인덕터의 코일 감긴 횟수가 같은데
왼쪽의 인덕터는 1[wb]의 자기장을 만들어내고
오른쪽의 인덕터는 5[wb]의 자기장을 만들어낸다.
이 경우 오른쪽 인덕터의 유도능력이 더 큰 걸 의미한다.
그러므로 오른쪽 인덕터의 인덕턴스(Inductance)가 더 크다.

인덕턴스(Inductance)의 단위는 [H]-헨리 이다.
1[H]의 인덕턴스를 가진 인덕터와
3[H]의 인덕턴스를 가진 인덕터가 있다면
3[H]의 인덕턴스를 가진 인덕터가 더 좋은 유도능력을 가지고 있고 같은 전류가 흘렀을 때 더 많은 자기장을 유도할 수 있다.

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3. 직류(DC)와 교류(AC)에서 인덕터의 역할

전기는 시간에 따라 크기와 방향에 변화가 없는 직류전기(DC)와
시간에 따라 크기와 방향이 바뀌는 교류전기(AC)로 나눠진다.

직류전기(DC)와 교류전기(AC)

DC와 AC가 흘렀을 때 인덕터의 역할에는 차이가 있다.


(1) 직류전기(DC)가 흘렀을 때
직류전기는 시간에 따라 값이 달라지지 않는다.

직류전기가 인덕터로 흐르게 되면 암페어 오른나사 법칙에 의해서 자기장이 발생하기는 하나 그 크기가 일정하다. 그래서 전류가 흘렀을 때 일정한 자기장이 만들어지는 것 외에 다른 특징이 없다.

직류(DC)전기에서 인덕터(Inductor)가 만드는 자기장

(2) 교류전기(AC)가 흘렀을 때
교류전기는 시간에 따라 크기와 방향이 달라진다.

그래서 교류전기가 인덕터로 흐르게 되면 전류의 크기와 방향이 바뀜에 따라
자기장도 위로 생겼다 아래로 생겼다 바뀐다.

교류(AC)전기에서 인덕터가 만드는 자기장

'패러데이 법칙과 렌츠 법칙'에 따르면 폐경로의 코일을 지나는 자기장의 크기가 시간에 따라 변할 때 유도기전력이 발생하고 자기장과 전류가 생성된다. 이때의 자기장은 원래의 생성되는 자기장과 반대방향의 자기장이다. 반대방향의 자기장에 의해 원래 흐르려던 전류를 억제하게 된다.
https://yyxx.tistory.com/129

17. 패러데이 법칙과 렌츠 법칙(Faraday's Law, Lenz's Law)

다시 정리해보면
직류전기(DC)에서 인덕터(L)는 단순히 전류가 흐르면 자기장이 발생하는 유도 역할만 한다.
교류전기(AC)에서 인덕터(L)는 유도 역할도 하고 전기를 방해하는 역할도 한다.

교류전기(AC)에서 인덕터(L)가 전기의 흐름을 방해할 때
전기를 방해하는 작용을 하는 것을 '리액턴스(X)'라고 한다.
인덕터가 유도하는 원리로 전기를 방해하므로 '유도성리액턴스'라고 하고 영어로는 X(L)로 쓴다.