Top 19 인덕터 전류 Best 93 Answer

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인덕터는 인덕턴스를 발생시켜 코일 특성, 즉 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도함으로써 전류의 급격한 변화를 막는 기능을 한다. 직류 회로에서는 단락(short) 회로로서 작동하지만 교류 회로에서는 전류의 흐름을 방해하는 필터(filter)로서의 작용을 한다.

[인덕터] 인덕터, 인덕턴스의 기초 개념을 알아봐요! Basic concept of Inductor

[회로이론] 인덕터의 전류 전압 표현 및 간단한 특성 : 네이버 블로그

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인덕터 전류

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인덕터(inductor)란

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[회로이론] 인덕터의 전류 전압 표현 및 간단한 특성

● 인덕터(Inductor)

인덕터는 간단하게 말하면 코일이다. 얇은 금속을 휘감아 코일로 만들어 절연체로 둘러싼 소자를 인덕터 혹은 리액터라고 한다. 인덕터는 인덕턴스를 발생시켜 코일 특성, 즉 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도함으로써 전류의 급격한 변화를 막는 기능을 한다. 직류 회로에서는 단락(short) 회로로서 작동하지만 교류 회로에서는 전류의 흐름을 방해하는 필터(filter)로서의 작용을 한다. 이외에 응용을 하여 다양한 회로에서 필수적으로 사용하는 소자이고, 최근에는 인덕터의 부피를 소형화하는 것에 한계가 있기 때문에 고성능, 고집적 회로에는 가급적 사용되지 않고 있다.

인덕턴스는 인덕터를 기술하는 데 사용되는 회로 파라미터이다. 인덕터는 기호로 L을 사용하고 단위는 헨리(Henry, H)이다. 회로 그림으로는 감겨진 도선으로 나타낸다. 인덕터 단자에 걸리는 전압은 다음과 같은 식으로 나타낸다.

위 식에서 전류의 기준은 인덕터에 걸리는 전압 강하의 방향이다. 위 식으로부터 인덕터에 걸리는 전압은 인덕터에 흐르는 전류 변화의 시간 비율에 비례한다는 것을 알 수 있다. 여기서 두 가지의 특징을 집어낼 수 있다.

첫째, 전류가 상수, 즉 직류이면 인덕터는 전압이 0이 되어버리기 때문에 단락 회로로 작동한다. 이는 위에서 언급했다.

둘째, 전류가 인덕터 내에서 순간적으로 변화할 수 없다. 이 말은 전류가 시간이 0인 순간에 순식간에 무한대로 변할 수 없다는 말이고 그 반대도 마찬가지이다. 일례로 실제 시스템에서 인덕터 회로의 스위치를 열면 전류는 초기에 스위치를 가로질러 공기 중으로 계속 흐른다. 이 현상은 방전 현상으로 매우 응용할만한 가치가 큰 현상이다. 이 현상으로 스위치에서 전류가 순간적으로 0으로 떨어지지 않게 된다. 이와 관련한 더 복잡하고 중요한 문제는 다른 주제로 다뤄야 한다.

● 인덕터에서 전류의 표현

첫 번째 식에서는 인덕터에서의 전압을 나타내었다. 이제 전류를 전압의 함수로 표현해보자. 첫 번째 식에 양변에 dt를 곱해준다.

위의 식에서 양변을 적분하고 양변을 교환하여 나타낸다.

위 식을 보면 L은 상수이기 때문에 앞으로 나왔다. 그리고 수학적인 방식에 의해 i와 t를 적분의 범위 한계로 사용하고, x와 τ가 적분 변수로서 사용하는 것을 주의해야 한다. 이제 적분을 하고 양변을 정리하면,

여기서 i(t)는 시간 t에 대응하는 전류이고, i(t0)는 초기 시간 t0에서의 인덕터의 전류 값이다. 통상 실제 시스템에서는 t0 = 0으로 해놓는 것이 일반적이다. 그러면 다음과 같은 식을 도출할 수 있다.

● 인덕터의 직/병렬 결합

저항의 직렬, 병렬 결합이 하나의 등가 저항으로 축약될 수 있는 것처럼, 인덕터도 하나의 인덕터로 단순화될 수 있다. 아래는 인덕터의 직렬연결의 그림이다.

직렬연결에서 모든 인덕터에는 같은 크기의 전류가 흐른다. 각각의 인덕터에서 전압 강하는 다음과 같다.

직렬연결에서 전체 전압은 다음과 같다.

위의 식으로부터 직렬연결 등가 인덕턴스는 각각의 인덕턴스의 합이라는 것을 알 수 있다. n개의 인덕터를 직렬로 연결하면 등가 인덕턴스는 다음과 같다.

이제 인덕터의 병렬연결을 보자.

3개의 병렬 인덕터의 단자에서 총 전류는 각 인덕터에 흐르는 전류들의 합이다.

위에서 구했던 인덕터의 전류 식을 바로 위의 식에 대입하면 다음과 같다.

위의 식으로부터 병렬연결 등가 인덕턴스는 아래 수식과 같고, 초기 전류도 다음과 같이 나타낼 수 있다.

n개의 경우로 확장하면 다음과 같다.

결과적으로 인덕터의 직렬, 병렬 결합은 저항의 직렬, 병렬 결합의 등가와 같다고 할 수 있다.

11. 인덕터(Inductor)의 원리, 전류억제

11. 인덕터(Inductor)의 원리, 전류억제

전기회로에는 R,L,C 소자가 있다.

R(저항), L(인덕터), C(커패시터)

오늘은 이 중 L(인덕터)의 원리와 역할에 대해 알아보자.

1. 인덕터(Inductor)란?

2. 인덕터(Inductor)의 원리와 역할

3. 인덕터의 전류억제 그래프로 확인

4. 인덕터의 크기와 시정수(τ)

1. 인덕터(Inductor)란?

인덕터(Inductor)

인덕터(Inductor)란 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도하는 코일이다.

코일은 얇은 금속 선으로 만들어진 닫힌 고리 모양의 도선이다.

코일(Coil)은 리액터(Reactor)와 인덕터(Inductor)로 나눠진다.

리액터와 인덕터 모두 코일인데

보통 큰 코일을 리액터(Reactor)라고 하고

작은 코일을 인덕터(Inductor) 라고 한다.

2. 인덕터(Inductor)의 원리와 역할

전기회로에 전류가 흐를 때 인덕터는 전류를 억제하는 역할을 한다.

인덕터가 전류를 억제하는 원리는 기본적으로 ‘렌츠의 법칙(Lenz’s Law)’를 따른다.

yyxx.tistory.com/129

렌츠의 법칙으로 인덕터가 전류를 억제하는 원리를 가볍게 살펴보자.

최초 전기회로에 아무런 전류가 흐르지 않을 때 인덕터에 발생하는 자기장은 ‘0’이다.

자기장이 존재하지 않는다.

전원이 연결되지 않았을 때 인덕터의 자기장 ‘0’

이 회로에 전원이 연결되어 전류가 코일을 타고 흐르게 된다고 가정해보자.

전원이 연결되어 인덕터로 전류가 흐르게 됨

그러면 전류에 의해서 코일에 자기장이 발생하게 된다.

(이때 자기장의 방향은 암페어의 오른나사 법칙을 따르며, 전류가 발생하면 자기장은 무조건적으로 발생함을 알아야 한다.)

전류가 인덕터로 흐르면서 인덕터에 자기장이 생성됨

인덕터는 ‘관성의 소자’이다. 즉 원래의 상태를 유지하려는 특징을 가진다.

인덕터의 최초의 자기장이 ‘0’이였으므로 자기장이 없는 상태를 유지하기 위해서

발생한 자기장을 억제하는 방향으로 자기장을 발생시킨다.

인덕터의 관성에 의해 억제하는 방향으로 자기장이 생성되어 전류가 억제된다.

이런 원리에 의해서 전류는 억제된다.

3. 인덕터의 전류억제 그래프로 확인

인덕터(Inductor)의 전류 억제를 회로와 그래프를 통해 확인해보자.

먼저 아래의 인덕터가 없는 회로를 봐보자.

저항(R)만 있는 회로

전원이 100V를 공급하고 있고 10옴의 저항(R)으로 이루어진 회로이다.

스위치가 열려있기 때문에 전류가 흐르지 못하고 있다.

이 회로의 스위치를 닫아보자.

저항만 있는 회로의 스위치를 닫으면 전류가 한번에 올라감

이 회로의 스위치를 닫게 되면 전류는 오옴의 법칙에 의해서 10A까지 한 번에 올라가게 된다.

오옴의 법칙 (I = V/R = 100/10 = 10A)

이번에는 회로에 인덕터(L)를 포함시켜보자.

저항(R)과 인덕터(L)가 있는 회로

전원이 100V를 공급하고 10옴의 저항(R)과 인덕터(L)로 이루어진 회로이다.

스위치가 열려있어서 전류가 흐르지 못하고 있다.

이 회로의 스위치를 닫아보자.

저항(R)과 인덕터(L)가 있는 회로에서는 스위치를 닫으면 전류가 서서히 올라감

오른쪽 그래프를 보면 저항만 있을 때와는 다르게

회로에 흐르는 전류가 10A까지 올라가기까지 시간이 걸리는 걸 확인할 수 있다.

이렇게 되는 이유는 위에서 확인해보았듯이 인덕터가 전류를 억제하기 때문이다.

인덕터에 전류가 흐르면 억제하는 방향으로 자기장이 생성되고 이 자기장에 의해 억제전류가 만들어져 전류가 억제된다.

코일에 전류가 흐르면 자기장이 생성되는데

인덕터가 관성(원래의 상태를 유지하려는 습성)에 의해

자기장을 억제하는 방향의 자기장을 만들어 내고

이 억제하는 방향의 자기장에 의해 코일에 억제 전류가 생성 된다.

그래프로 확인해보면

억제전류(녹색)에 의해 전류가 10A까지 올라가는데 시간이 걸린다.

처음 스위치를 닫은 시점에 전원은 10A의 전류를 만들기 위해 계속 전류를 공급하는데

코일은 관성에 의해 처음 상태를 유지하기 위해 전원이 공급한 만큼의 -10A 전류를 만들어낸다.

그러나 전원이 계속해서 10A의 힘으로 밀어붙이면 코일의 관성은 점점 전원의 전류를 따라가게 돼서

결국은 10A의 전류에 도달하게 된다.

4. 인덕터의 크기와 시정수(τ)

인덕터의 크기를 키우면 그래프는 어떻게 변할까?

원래의 전류 그래프가 빨간색이었다면

더 큰 인덕터를 사용한 경우 보라색처럼 10A까지 도달하는데 더 많은 시간이 걸리게 된다.

더 큰 인덕터를 사용하면 스위치를 닫았을 때 전류가 10A까지 올라가는데 시간이 더 오래걸린다.

인덕턴스가 더 커지면서 관성의 힘이 더 강해지고 전류를 억제하는 힘이 강해졌다.

이때 10A까지 도달하는 시간을 ‘시정수(τ)’라고 한다.

저항과 인덕터가 존재하는 R-L회로에서

이 시정수(τ)는 L/R (초)이다.

RL회로에서 시정수 공식

식에서 보았듯이 L의 크기가 커지면 시정수가 커짐을 알 수 있다.

시정수가 크다는 것은 변화하는데 시간이 오래 걸린다는 말과 같다.

인덕터 란 무엇이며 작동 원리 (절대 잊지 말아야 할 사실)

인덕터,이게 뭐야?

우리는 모두 인덕터라는 말을 여러 번 들었지만 그게 무엇입니까? 음, 그것은 설계된 수동 소자입니다. 자기장에 에너지를 저장하는 것. 인덕터는 전자 및 전력 시스템에서 다양한 애플리케이션을 찾습니다. 그들은 전원 공급 장치, 변압기, 라디오, TV, 레이더 및 전기 모터에 사용됩니다.

인덕터 란 무엇이며 작동 원리 – 절대 잊지 말아야 할 사실 (사진 크레디트 : Flickr를 통한 Tamara Kwan)

전류의 모든 전도체는 유도 특성을 가지며 인덕터로 간주 될 수 있습니다.

그러나 유도 효과를 높이기 위해 실제 인덕터는 일반적으로 도선에 많은 권선을 갖는 원통형 코일로 형성됩니다 (그림 1 참조).

인덕터는 도선의 코일.

그림 1 – 인덕터의 일반적인 형태

전류가인덕터의 경우, 인덕터 양단의 전압은 전류의 시간 변화율에 정비례한다는 것을 알 수있다. 팔로우 할 때 수동 서명 규칙 사용 식 (1):

어디에 엘 는 인덕터의 인덕턴스라고하는 비례 상수입니다. 인덕턴스의 단위는 헨리 (H)이며, 미국 발명가의 이름을 따서 지어졌습니다. 조셉 헨리 (Joseph Henry, 1797-1878). 위의 식에서 분명하다. 1 henry는 암페어 당 1 볼트 초입니다..

위의 식에서 볼 때 인덕터가 터미널에 전압을 가지기 위해서는 전류가 시간에 따라 달라야합니다. 따라서 인덕터를 통과하는 정전류의 경우 v = 0.

인덕턴스 는 인덕터가 헨리 (H)로 측정 된 전류의 변화에 반대되는 특성을 나타냅니다.

인덕터의 인덕턴스는물리적 치수 및 구조. 모양이 다른 인덕터의 인덕턴스를 계산하는 공식은 전자기 이론에서 파생되며 표준 전기 공학 핸드북에 나와 있습니다.

예를 들어, 인덕터, (솔레노이드) 도 1에 도시 된 바와 같이,

어디에:

엔 회전 수,

회전 수, 엘 길이,

길이, 에이 단면적이며,

단면적이며, 엠 코어의 투자율입니다.

위 식에서 인덕턴스를 볼 수있다.코어로서보다 높은 투자율을 갖는 재료를 사용하여 코일의 권수를 증가 시키거나, 단면적을 증가 시키거나, 또는 코일의 길이를 감소시킴으로써 증가 될 수있다.

그림 2 – 다양한 유형의 인덕터 : (a) 솔레노이드 권선 인덕터, (b) 토로 이달 인덕터, (c) 칩 인덕터

커패시터와 마찬가지로 상업적으로 이용 가능한 인덕터는 다른 값과 유형이있다. 일반적인 실제 인덕터는 몇 microhenrys (mH), 통신 시스템과 마찬가지로 수십 명의 헨리 (H) 전력 시스템 에서처럼 인덕터는 고정되거나 가변적 일 수 있습니다. 코어는 철, 강철, 플라스틱 또는 공기로 이루어질 수 있습니다.

이용 약관 코일 과 초크 인덕터에도 사용됩니다.

공통 인덕터는 위의 그림 2에 나와 있습니다. 인덕터의 회로 기호는 수동 기호 규칙에 따라 그림 3에 나와 있습니다.

그림 3 – 인덕터의 회로 기호 : (a) 공심, (b) 철심, (c) 가변 철심

식 (1)은 인덕터에 대한 전압 – 전류 관계. 그림 4는 인덕턴스가 전류와 독립적 인 인덕터를 그래픽으로 나타낸 것이다. 이러한 인덕터는 선형 인덕터로 알려져있다.

비선형 인덕터의 경우 식 (1)의 플롯은 직선이 아닐 수 있습니다 인덕턴스는 전류에 따라 다르기 때문에.

이 기술 기사에서는 선형 인덕터를 사용합니다.

그림 4 – 인덕터의 전압 – 전류 관계

전류 – 전압 관계는 식 (1)로부터 다음과 같이 얻어진다.

통합 제공 :

또는

어디에 그것 0 ) 에 대한 총 전류 -∞

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