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기능[편집] 자기장의 형태로 자기 에너지를 저장한다. 전기장의 형태로 전기 에너지를 저장하는 커패시터에 대응되는 존재. 커패시터가 전압의 변화에 저항하여 전압의 급격한 변화를 막아주듯이, 인덕터는 전류의 변화에 저항하여 전류의 급격한 변화를 막아주는 역할을 한다.

인덕터를 설명하다

[인덕터] 인덕터란? 인덕터의 기초, 인덕터의 역할

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커패시터의 원리와 역할 인덕터는 무엇이고 왜 필요할까

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[인덕터] 인덕터란? 인덕터의 기초, 인덕터의 역할

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안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 인덕터에 대한 공부를 시작해 볼겁니다.

인덕터는 코일이라는 이름으로도 불리는데요.

한 번 시작해볼까요?

목차

1. 인덕터란?

인덕터는 코일이라고도 불리며

전류의 변화를 이용하여 전압의 변화를 유도해내는 부품입니다.

회로에서 전류가 변하면 그것을 방해하는 방향으로 전압을 유도합니다.

이것을 역기전력, 유도기전력이라고 부릅니다.

인덕터가 가지고 있는 성질을 인덕턴스라 하며 이 값의 단위는 [H] 헨리를 사용합니다.

이러한 인덕턴스는 코일이 감긴 횟수와, 코일의 크기, 코일이 감고 있는 코어의 종류에 따라 결정됩니다.

자기장의 형태로 자기 에너지를 저장하며

전기장의 형태로 전기 에너지를 저장하는 커패시터에 대응되는 존재입니다.

커패시터가 전압의 변화에 저항하여 전압의 급격한 변화를 막아주듯이

인덕터는 전류의 변화에 저항하여 전류의 급격한 변화를 막아줍니다.

2. 인덕터의 역할

인덕터의 역할을 크게 다섯가지로 구분해 보았습니다.

1) 필터

3에서 바로 보시겠지만 전류가 변화하는 것을 싫어하는 인덕터는 직류만 통과시키게됩니다.

2) 발진

충, 방전을 반복하여 과도 파형을 만들어 내는 기능을 합니다.

3) 완충

보조배터리처러 전류를 충전한 후 전압을 출력하는 기능을 합니다.

4) 평활

맥류 신호를 일정항 직류 평균 전압으로 만들어 주는 기능을 합니다.

*맥류란? 방향은 일정하나 크기가 계속해서 변하는 전류를 말합니다.

즉, 직류에 교류 성분이 섞여 있는 것입니다.

5) 커플링

1차 교류 신호를 2차로 전달해 주는 기능을 말하며 변압기라고도 합니다.

변압기에 대해서는 다음시간에 대해 조금 더 알아보도록 하겠습니다.

3. 직류와 교류에서의 인덕터

1) 직류

인덕터는 전류가 일정한 직류에서는 저항이 0이 됩니다. (이상적인 경우)

그냥 도선이라고 생각하셔도 됩니다.

2) 교류

위의 특징에서 살펴 봤듯이 인덕터는 전류가 변하면 전류가 흐르는 것을 방해합니다.

그렇다면 (+)극과 (-)극이 계속해서 변하는 교류에서는 어떻게 될까요?

네! 인덕터가 싫어하게 됩니다.

어느 정도의 저주파는 통과시키지만

고주파가 되면 자기장이 급격하게 변화하고 방향 또한 급격하게 변화하는데

유도전류와 유도기전력은 그 속도를 따라갈 수 없습니다.

인덕터는 마치 저항처럼 동작하게 됩니다.

커패시터와 비교를 하고 넘어가면

커패시터는 직류를 차단하고 교류를 통과시키는 반면

인덕터는 직류를 통과시키고 교류를 차단시킵니다.

헷갈리지 않게 정리하고 넘어가주세요 ㅎㅎ

4. 인덕터의 직렬과 병렬

인덕터를 직렬로 연결할 경우에는 저항의 직렬 연결과 비슷하고,

인덕터를 병렬로 연결할 경우에는 저항의 병렬 연결과 비슷합니다.

저항과 계산 하는 방법이 같다라고 기억해주시면 편합니다.

이번 시간에는 인덕터란 무엇인지에 대한 기초적인 부분에 대해 공부했습니다.

다음 시간에는 인덕터의 종류를 포함하여 조금 더 자세한 내용을 공부해보도록 하겠습니다.

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인덕터의 역할과 동작 원리

이번 글에서는 인덕터의 역할과 특성, 그리고 동작 원리에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

저항, 컨덕터(캐패시터) 그리고 인덕터는 회로에서 가장 많이 쓰이고 기본적인 수동소자 입니다.

인덕터를 간단하게 설명하자면 회로에서 전류가 변하면 그것을 방해하는 방향으로 전압을 유도하는 코일입니다.

그러면 이것이 정확히 무엇이고 특성과 동작원리에 대하여 자세히 알아보도록 하겠습니다.

차례 1. 인덕터와 인덕턴스의 정의 2. 인덕터의 동작원리 3. 인덕턴스에 영향을 미치는 요소

1. 인덕터와 인덕턴스의 정의

인덕터란 위의 그림과 같은 코일모양으로 회로에 표현됩니다.

인덕터는 전류의 변화량에 비례해서 전압을 유도하는 코일입니다.

즉 회로에서 전류가 변하면 그것을 방해하려고 하는 성질을 지닌 소자입니다.

그래서 실생활에 쓰이는 전자기기에서 전류의 량이 급격히 변하면 회로를 망가뜨릴 수 있기 때문에,

이를 방지하기 위해 인덕터를 이용하여 보호회로를 만들곤 합니다.

인덕턴스는 전류의 변화를 방해하는 도체의 성질을 뜻 합니다.

보통 인덕터는 코일로 회로에 표현되어서 ‘인덕터 = 코일’로 알고 계시는 분들이 있습니다.

하지만 모든 도체들은 인덕턴스의 성질을 가지고 있습니다.

위의 그림에서 보이는 직선형태의 도선에 전류가 흐르기 시작하면 자기장이 형성되고

원래의 전압에 대항하려는 전압이 도체 내에 유도되어 기존의 전류가 변화됩니다.

하지만 직선 도체에서는 그 효과가 아주 미미합니다.

2. 인덕터의 동작원리

인덕터의 동작원리는 ‘렌츠의 법칙’과 일맥상통 합니다.

즉, 코일에 흐르는 전류가 변하면 전류의 변화를 방해하는 방향으로 유도 기전력이 코일 양단에 생성됩니다.

첫번째 그림에서는 전체회로의 전류가 저항 R1에 의하여 일정하게 유지됩니다.

회로의 전류는 변하지 않으므로 코일에서 유도기전력이 생성되지 않습니다.

위 그림에서의 스위치가 닫히게 되면 저항 R2가 회로에 병렬로 연결됩니다.

그러면 회로의 전류가 증가하게 됩니다. 이때, 코일에서 전류의 변화를 방해하는 방향으로 유도 기전력이 형성됩니다.

그래서 스위치가 연결되고 짧은 순간동안은 전류가 변하지 않고 유지됩니다.

그리고 시간이 어느정도 지나면 코일에 유도된 전압이 감소하고 전체 전류는 증가합니다.

이런식으로 전류가 증가하거나 감소하거나 변화를 하면 코일에서는 이를 방해하는 쪽으로 유도 기전력을 생성합니다.

3. 인덕턴스에 영향을 미치는 요소

인덕턴스에 영향을 미치는 요소는 4가지 입니다.

코어의 재료의 투자율, 권선수, 코어 길이, 코어의 단면적입니다.

투자율은 자기장이 얼마나 쉽게 형성되는지를 결정하는 수인데, 투자율이 크면 인덕턴스도 커집니다.

권선수가 커질 수록 도선이 많아 지는 것이므로 유도 전압도 강해집니다.

코어의 단면적이 클 수록 유도 기전력이 커지고, 코어 길이에 반비례합니다.

이를 식으로 정리하면

인덕턴스를 다음과 같이 수치화 할 수 있습니다.

단위는 헨리를 사용합니다.

이번 글에서는 인덕터에 대하여 알아보았습니다.

기본적인 소자이므로 잘 알아두시면 큰 도움이 될 것 입니다.

감사합니다.

[전자회로 기초 5-2] 인덕터의 역할

안녕하세요.

Edward입니다.

이제 인덕터를 본격적으로 시작해보는 시간을 갖도록 해보겠습니다 ^^

이전에 인덕터가 무엇인가! 를 알고 싶으시다면, 아래 링크를 참고해주세요 ^^
[전자회로 기초 5-1] 인덕터와 코일의 기초이론

지난 시간에 가장 중요했던 내용을 다시 한번 되짚어 보겠습니다.

코일은 콘덴서와는 다르게 전류를 충전해서 전압을 출력하는 기능을 가지고 있어요 ^^

출처: https://openstory.tistory.com/196 [Edward’sLabs]
인덕터를 코일이라고도 표현합니다.

또한 인덕터를 이용하여 전류를 충전하고, 전압을 출력해서 배터리처럼 사용할 수 있어요.

대표적인 예로 Boost 컨버터입니다. 승압 컨버터라고도 하죠. 인덕터를 이용하여 전압을 크게 올려주는 효과가 있어요 ^^

인덕터(코일)의 역할

시작부터 아래 회로를 참고해볼게요. 아래 회로에는 과연 몇 A(전류)가 흐를까요??

정답은?! “무한대”에요~ 그 이유는 +전기가 그대로 -전기로 연결되어 있기 때문인데요.

인덕터(코일)는 단지 전선을 감은 부품이므로 저항치는 ‘0’으로 판단합니다.

전선 자체의 저항치가 있지만 이론적인 이해를 위해 저항치를 ‘0’으로 하겠습니다.

그렇다면, 저항치가 ‘0’이라는 말은 옴의 법칙으로 하면 I=V/R = 무한대가 되어버리겠죠??

그래서 결론은, 인덕터(코일)는 DC 직류에서는 저항이 ‘0’이 됩니다.

인덕터 회로 설명

사실 이 무한대의 전류라는 놈은 전압이 인가되는 시점부터 흐르지는 않아요.

이 부분을 좀 더 깊게 들어가면, 모든 전선에는 전류가 흐르기 시작하면 “자기 유도”현상이 발생하면서,

이 시점(이 순간)만 “전류를 흐르지 않게 하겠다”라는 작용(힘)이 발생하게 돼요.

그래서 우리가 알고 있는 H(헨리)의 단위가 클수록 이 힘이 강해지게 되는 것이죠.

결국 정리하자면, 이 작용(힘)으로 인해 순간 전류가 흐르기 힘들어지게 되고, 이때 인덕터가 저항으로 바뀌게 됩니다.

그리고 전류의 힘에 밀려 이 작용(힘)은 사라지게 되고 “I(전류)=무한대”가 되어버립니다.

이 부분이 가장 중요한 Key point죠!

방금까지 설명은 전지(DC 직류)였어요. 엄청나죠?! ㅎㅎ

그렇다면 교류를 연결하면 어떻게 될까요??

당연히 아시겠지만, 교류에서는 항상 전압이 변화하고 있습니다.

이 전압의 변화가 전위에 따라서는 극성이 바뀌고 있는 전기이므로, 전압이 변화할 때마다 인덕터가 저항으로 바뀐다고 한다면,

인덕터는 교류에 의해서 “저항”으로써 동작하게 되겠죠??! 당연하지 않나요?? ㅎㅎ

특히나 이 저항치는 교류의 주파수에 정비례해요.

이러한 교류에 대해 인덕터가 변해서 된 저항을 “유도성 리액턴스”라고 표현해요.

유도성 리액턴스의 수치는 아래와 같이 계산할 수 있어요. (코일이 변해서 저항이 된 수치)

유도성 리액턴스

이는 콘덴서가 변한 저항(Xc)을 계산하는 식의 역수가 돼요.

즉, 인덕터(코일)가 콘덴서와 반대의 특성으로 나타내고 있다는 것이죠!!

좀 더 설명하고 싶지만 다음 편으로 설명을 넘겨야 할 것 같아요 ㅎㅎ

다음 시간에는 인덕터의 유도성 리액턴스에 관해서 좀 더 깊게 얘기해보도록 할게요 ㅎㅎ

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[인덕터] 인덕터란? 인덕터의 기초, 인덕터의 역할

인덕터의 역할과 동작 원리 :: 공대남의 정보수용소

[전자회로 기초 5-2] 인덕터의 역할

인덕터 역할

자유시간 :: 전자회로에서 코일(인덕터)의 역할과 종류

은동 닷컴 :: 커패시터의 원리와 역할, 인덕터는 무엇이고 왜 필요할까?

[인덕터] 인덕터란? 인덕터의 기초, 인덕터의 역할

인덕터의 역할과 동작 원리

[전자회로 기초 5-2] 인덕터의 역할

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