전기장에서 자기장으로 넘어왔다. 자기장에 대한 내용이 더 어렵다. 갈수록 어려워지고 공식도 많아지고 적분법과 벡터값도 나온다. 전기이론이 무척 어렵다. "돈을 내고 인터넷 강의를 들어야 하나"하는 생각도 든다. 이 과정을 지나면 나아지려나 모르겠다. 또 다른 고비로 보이는 교류전류의 내용이 무척 어려워 보인다.
1. 암페어의 오른손 (나사) 법칙과 자계의 발생
(암페어의 오른손 법칙) 전류가 흐르는 도체에는 자계(자기장)가 형성되어 있다. 이현상을 전류에 의한 자기 현상이라고 하는데 암페어의 오른나사법칙에 따른 방향으로 자기장이 형성된다.
아래 사진에서 자력선의 방향(자계의 방향)을 확인할 수 있다.
,암페어의 오른손 (나사) 법칙 1암페어의 오른손 (나사) 법칙 2
2. 자계의 세기(H, Henry)
** 자계의 세기에 관한 문제가 많다. 아래 4가지 공식에 대한 이해가 필요하고 확실히 알아야 할 것 같다.
** 자계의 세기 = 자장의 세기 = 자로의 세기 같은 말로 시험에 나온다.
① 무한장 직선의 전류에 의한 자계
직선전류로부터 r [m] 떨어진 지점에는 암페어의 오른나사법에 의해 자장이 형성되는데 이때 자장의 세기는 암페어의 주회적분법칙에 의해 계산할 수 있다.
직선의 전류에 의한 자계
H = 자계의 세기
r = 자계내의 p까지 거리
I = 무한장 직선에 흐르는 전류
** 잘 이해가 안 된다. 공식만 기억하자
② 무한장 솔레노이드에서의 자계
무한장(무한히 긴) 솔레노이드 외부의 자계는 "0"이며
무한장 솔레노이드 내부의 자계는 권선수와 전류에 비례한다.
no = 단위 길이(m) 당 권선수
I= 솔레노이드에 흐르는 전류
솔레노이드(solénoïde) 일종의 코일이다. 도선을 촘촘하게 원통형으로 말아 만든 것으로 전기에너지를 자기 에너지로 변환하므로 에너지변환장치라고도 할 수 있다.
솔레노이드에 전류를 흘리면 시계반대방향으로 자기장이 형성되는데(앙페르의 오른나사 법칙) 전자석으로 주로 이용된다. 솔레노이드는 유도자(인덕터)의 종류 중 하나로서, 교류 전자회로에 유용하게 쓰인다. 내부자기장의 크기는 전류의 크기에 비례하고 단위 길이(m) 당 감은 수(권선수)에 비례한다.
솔레노이드 모양
③ 원형코일 중심의 자계의 세기(H, At/m)
원형 코일에 전류를 흘리면 자장이 중심을 지난다.
여기서 N이 권선수, I 가 전류이니 기자력은 권선수와 기자력의 곱으로 나타난다.
원형코일 중심의 자계
N = 코일의 감은 횟수(권선수?)
I= 원형코일에 흐르는 전류
r = 원형코일의 반지름 ("ㅠ"는 사용하지 않았다. 어딜 갔나?)
** 그림을 보면 자계가 원형으로 생기는 게 아니라 직선, 곡선으로 생겨서 공식에서는 "ㅠ"가 필요 없나?
** 문제에서 반지름의 단위를 cm로 주기도 한다. 반드시 m로 환산해야 한다.
④환상 솔레노이드에 의한 자장
환상철심(중심이 빈 원형), 내부의 자계의 세기(H, AT/m)
N = 코일의 감은 횟수(권선수?)
I = 원형코일에 흐르는 전류
l(소문자 엘) = 자로의 길이(m)
r = 원형코일의 반지름
** 문제에서 반지름으로 줄 수도 있고, 자로의 길이로 문제를 주기도 한다. 헷갈리면 안 된다.
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