전기자기학~전자유도법칙하면! 패러데이 그리고 렌츠의 법칙!

어느새 전자유도까지 오게 되었다.

사실, 정자계 part는 그저 정전계 part의 수학익힘책(?) 같이 비교하며 복습하는 단계라 생각했었는데, 전기와 자기가 약간씩 다른 부분이 있어 의외로 긴장해야 한다.

특히 패러데이나 렌츠의 법칙 같이 앞서 언급 한 암페어 오른손의 법칙과 차이를 분명히 하지 않으면 많이 당황 할 수도 있다.

 

암페어의 법칙은 자계의 자계에 의한 자계를 위한 법칙으로서 자계의 방향을 나타내고, 플레밍의 왼손법칙은 힘의 크기를 말한다. 이와 비교 해 보건데,

전자유도란 자속이나 전류가 시간의 변화에 따라 크기나 방향이 달라지면, 다른 자속이나 전류가 이에 응전하여 크기나 방향이 달라진다.(유도된다.)는 내용이다. 즉, 패러데이 법칙은 유도된 전자의 힘(유기기전력 또는 유도기전력)을 말하고, 렌츠의 법칙은 방향을 말한다.

 

패러데이의 법칙

렌츠의 법칙 공식은 위의 패러데이 법칙 공식에서 자속과 전류 그리고 감은 횟수와 인덕턴스를 바꿔치기 하면 된다.

 

이때 E는 유도기전력 또는 유기기전력으로서 단위는 [V]이다.

어떤 분은 유도기전력을 전류 또는 전력으로 착각하시는데 분명 말하지만, 전기와 전압을 스와핑하는 전압이다.

음... 스와핑....

 

여튼, 이것을 응용하면 또 어렵게 설명 할 수 있어요. but 내가 하기 싫은 것은 남에게 시키지 말자는 주의라서,

필자는 이번에도 위의 기본식과(바로 위에거 말고) 최대, 이 최대기전력을 구하는 식만으로 돌파하고자 한다.

 

최대기전력

 이때 w는 오메가라고 읽는데 다른 말로는 각속도라 읽는다.

각속도란 속도를 각도로 나타 낸 것으로

식은 w = 2파이f = (2파이rpm)/60 = 2파이/주기 다.

여기에서 파이는 180도를 나타낸 것이고 여기다 2를 곱하니 2파이는 360도를 나타낸다. 여기에다 f인 주파수를 곱하면, 1초당 회전하는 각도인 각속도를 구할 수 있다.

주기와 f(주파수)는 반비례 관계임을 알고, rpm이 1분당 도는 횟수이기에 60으로 나눴다는 것만 알면... 해석하고 암기하는데는 문제 없다.

 

뭐 이것만 알면... 뭐 전자유도는 다 안거지....

 

어... 플래밍 아저씨 뭐하는거야?

왜 갑자기 오른손을 드는건데????

 

그렇다. 플레밍의 왼손법칙은 자계 속에서 전류가 흐르는 도선의 움직임을 FBI로 나타내 전동기를 표현 했다면, 오른손으로는

기전력의 방향 즉, 발전기를 나타내었다.

기전력 = 자속밀도 * 거리 * 속도 = 투자율 * 전계의세기 * 속도 = (전류 / 힘) * 속도

 

오른손도 FBI로 외우면 좋은데... 엄연히 다른거니... 알아둬야 한다.

 

표피두께와 표피효과는 알아서 찾으셈.

야한 내용으로 다룰 수는 있는데 오늘은 귀찮아서 여기까지.

그러고 보니 저 손은... 렌츠의 법칙인가!!!!