인덕터는 자기장을 생성하는 데 사용되는 구리선 코일입니다. 이 자기장을 사용하여 전기장을 생성 할 수 있습니다. 인덕터에서 유도 된 전압은 전류 변화 속도에 비례합니다. 변압기는 유도를 사용하여 적용된 전압을 증가 시키거나 줄이는 장치입니다.
1828 년에서 1831 년 사이에 Michael Faraday는 현재 런던에서 그의 크리스마스 강의라고 불리는 것을 수행했습니다. 강의에서 Faraday는 구리 와이어와 바 자석으로 그의 장난을 보여줄 것입니다. 존경받는 마술사와 마찬가지로 패러데이는이 시위에 엄청난 자부심을 가질 것입니다. 이 전시회는 매우 인기가 높아서 여왕조차도 방문에 저항 할 수 없었습니다.
Faraday는 여왕이 참석하면서 그녀에게 독점적으로 자신이 좋아하는 행동 중 하나를 보여 주기로 결정했습니다. 그는 다른 쪽 끝에 놓인 다른 구리 와이어 코일에 연결된 테이블의 한쪽 끝에 구리 와이어 코일을 놓았습니다. 더 먼 코일 외에, 그는 작은 나침반을 테이블 위에 놓았습니다. 그게 그가 필요한 전부입니다. 파라데이는 첫 번째 코일을 향해 달려 가서 바 마그넷을 그 안쪽으로 옮겼습니다. 마치 마치 마치 마치 다른 쪽 끝에 나침반의 바늘이 편향되었습니다!
그러나 영국인만큼 온화한 여왕은 인상적이지 않았습니다. 그녀는 한쪽 끝에서 자석을 움직이면 다른 쪽 끝의 나침반에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 영향을받지 못했습니다. 그녀는 자신이 방금 목격 한 모든 것의 유용성에 우연히 질문했지만 Faraday는 영국인이 될 수있는 것처럼 재치있는 것만 큼 재치있는 것만 큼 끔찍한 대신 물었다.“부인이지만 신생아는 무엇입니까?”
이 이야기는 Bill Nye의 형이 그에게 나레이션되었습니다. 그러나 Bill Nye는 나중에 이야기가 약간 꾸며져 있음을 발견했습니다. Faraday는이 행동을 여왕에게 보여주지 않았지만, 일상적인 청중에게 호기심 많은 여성이 자신을 혼란스럽게 발견했습니다. 이야기 는 입니다 장식 된 그의 발견은 아닙니다. Faraday는 방금 움직이는 전기장이 자기장을 생성 할뿐만 아니라 움직이는 자기장도 전기장을 생성한다는 것을 발견했습니다. 그것은 정말로 기념비적이었다 :전기와 자기는 근본적으로 분리 할 수 없다.
인덕터
우리는 와이어의 전류가 그 주위에 자기장을 생성한다는 것을 알고 있지만, Faraday가 길이가 늘어난 와이어가 아닌 코일에 상처를 사용한 전선을 사용한 이유가 있습니다. 다중 회전으로 코일이 커지는 와이어는 선형 와이어보다 더 큰 자기장을 생성합니다. 이러한 코일을 인덕터라고합니다. 인덕터는 더 적은 영역에 더 많은 와이어를 포장하기 때문에 더 큰 자기장을 생성합니다. 이는 더 전류적이고 자기를 의미합니다. 이 자기 에너지는 강력한 전자기를 만드는 데 사용될 수 있습니다.
인덕터는 더 작은 영역에 더 많은 와이어를 포장하여 더 많은 전류 및 더 높은 자기를 생성함에 따라 더 큰 자기장을 생성합니다.
인덕터가 DC 공급에 연결되면 전류가 통과함에 따라 자기장이 있습니다. 그것을 통과하는 전류는 즉시 최대 값에 도달하지 않습니다. 따라서 직렬로 연결된 전구는 예상대로 즉시 빛을 발하지 않고 특정 지연 후에 만 빛납니다. 마찬가지로 DC 공급 장치가 꺼지면 전류는 즉시 제로에 도달하지 않습니다. 전류의 저장 및 방출은 느리게 진행되므로 전류의 출력에 지연이 있습니다. 이 방출 된 전류가 전구와 같은 다른 출구를 통해 종료 할 수없는 경우, 전류는 스위치를 가로 질러 스파크를 일으킬 수 있으며 그와 접촉하는 사람을 위협 할 수 있습니다.
인덕터를 통한 전류 그래프
인덕터의 유일한 목적은 그것을 통과하는 전류의 변화에 저항하는 자기장을 생성하는 것이기 때문에 전류의 상승과 하락은 느려집니다. 인덕터에서 유도 된 전압은 전류를 통해 흐르는 전류 변화 속도에 비례합니다. 비례의 상수는‘L’으로 표시되며 코일의 인덕턴스 또는 전류의 변화에 저항하는 능력의 척도라고합니다. 이것은 Henrys (H)에서 측정됩니다.
기본적으로 모든 인덕터는 전기 에너지를 자기 에너지로 변환 한 다음이 자기 에너지를 전기 에너지로 다시 변환하는 것입니다. 따라서 커패시터가 전기 에너지를 저장하는 방법, 잠시 동안 인덕터는 자기 에너지를 저장합니다.
Faraday의 유도 법칙
그러나 Faraday가 발견 한 것은 전류가 인덕터에서 자기장을 유도 할뿐만 아니라 자석을 내부에 움직여 인덕터의 전압을 유도 할 수 있다는 것입니다. 그것은 고정식 자석이 아니라 전기를 유발하는 움직이는 자석이라는 것을 기억하십시오. 비활성이 아니라 전기장을 생성하는 전기장을 생성하는 도체 영역 (일반적으로 플럭스)으로 알려진 도체 영역과 주변의 움직이는 또는 변화하는 자기장입니다. 이것을 Faraday의 유도 법칙이라고합니다.
유도 된 전압은 음수입니다. 부정적인 부호는 에너지의 전이가 에너지 대화의 법칙에 순종한다는 신호입니다. 이것은 Lenz의 법칙으로 알려져 있으며, 전압 유도가 존재하는 자기장의 반대 방향으로 자기장을 생성하는 전류를 구동합니다.
.방정식에 음의 부호가 포함되지 않았거나 자기장이 모 자기장에 대응하거나 저항하지 않았다면, 유도 된 전압은 모 플럭스의 증가뿐만 아니라 전류가 생성하는 플럭스로 증가합니다! 무료 점심! 이것은 땅에 굴리는 공이 결코 멈추지 않을 것이라고 말하는 것과 같지만, 마찰로서의 움직임에 반대하는 대신 마찰로 가속 될 것입니다 - 그것을 격려 할 것입니다!
.유도는 Faraday가 자석을 움직일 때 테이블의 첫 번째 코일의 전기장이 유도 된 이유입니다. 코일은 두 번째 코일로 이동 한 전류를 보유하여 자기장을 주위에 생성합니다. 바늘을 방해 한이 코일에 의해 생성 된 자기장이었습니다.
코일에 의해 생성 된 자기장 (전류를 통과 할 때)은 바늘의 편향에 의해 확증됩니다.
Faraday가 보여준 것은 심오했지만 다음에 한 일은 혁명적이었습니다. Faraday는이 메커니즘이 전기 에너지를 한 회로에서 다른 회로로 전달하는 데 사용될 수 있는지 궁금해했습니다. 첫 번째 코일에 의해 생성 된 자기장이 인근에서 바뀌면 두 번째 코일에서 전압을 유도 할 수 없었습니까?
두 번째 코일에서 일정한 전류를 달성하려면 첫 번째 코일의 자석을 끊임없이 움직여야합니까? 글쎄요, 정확히 아닙니다. 자석을 지칠 줄 모르고 움직임으로써 반드시 변화하는 자기장을 생성 할 필요는 없습니다. 코일 자체 또는 전류를 움직일 수도 있습니다.
변압기 및‘행위의 유틸리티’
Faraday는 자석을 끊임없이 움직이기보다는 첫 번째 코일이 공급 전압에 연결되어 있고 영구적으로 켜지고 끄는 것이 전류라는 것을 깨달았습니다. 코일은 움직이는 자석과 마찬가지로 변화하는 자기장을 생성합니다. 이 필드는 코일에 인접한 코일의 전기장을 유도 하여이 코일에 연결된 검류계의 바늘이 끊임없이 편향되도록합니다. 사실 이것은 변압기의 작동 원리입니다.
변압기 작동
변압기는 다른 회로에 적용되는 전압을 증가 또는 감소시키는 장치입니다. 예를 들어, 50V 공급 장치에서 작동하는 기계의 200V 공급이 압도적 일 수 있다면 이러한 공급품 사이에 연결된 변압기가 이러한 감소를 달성 할 수 있습니다.
.변압기는 엄청나게 코일 인덕터에 지나지 않습니다. DC가 아니라 AC 공급 장치에서 작동합니다. AC 공급은 전력원과 대상 사이를 번갈아 가며 영구 "켜기"효과를 모방합니다.
AC 공급의 첫 번째주기에서, 전류를 통한 전류는 모든 인덕터에서와 같이 증가하여 자기장의 상승을 초래한다. 그러나 전류가 두 번째 사이클에서 번갈아 가거나 방향이 바뀌면 인덕터의 자기장 방향이 변경됩니다. 전류가 끊임없이 번갈아 가며, 자기장은 반사적으로 번갈아 가도록 강요되므로 포화 될 수 없습니다.
이 변화하는 자기장은 다른 인덕터에서 움직이는 자석과 동일한 효과를 갖습니다. 플럭스는 전압을 유도합니다. 그러나 Faraday의 공식 에서이 전압은 인덕터의 회전 수에 비례한다는 것을 추론 할 수 있습니다. 이는 두 번째 인덕터가 첫 번째 턴보다 더 많은 회전을 갖는 경우 전압을 증가시킬 수 있음을 의미합니다. 이러한 변압기를 스텝 업 변압기라고합니다. 마찬가지로, 첫 번째보다 턴이 적은 변압기를 사용하여 전압을 감소시킬 수 있습니다. 이것을 스텝 다운 변압기라고합니다.
상단 :Step Up Transformer. 하단 :Transformer를 밟습니다
여성의 질문에 대답하는 데는 인덕터가 인간에게 없어서는 안됩니다. 그것들이 없으면 모터, 발전기, 전화, 랩톱, 태블릿, 리모컨… 무선 인터넷 및 밈을 포함한 무선 통신 기술 전체는 헤아릴 수 없었습니다. 인덕터가 없으면 치명적인 전압을 전력 발전기에서 안전으로 변환하면 가정용 전압이 불가능했을 것입니다. 실제로 유도에 대한 지식이 없으면 AC 전압 자체를 생성 할 수 없었습니다! Faraday는 자신의 시간보다 몇 마일 앞선 비전과 천재였습니다.
