솔레노이드가 스위치를 동작 시키는 원리가 궁금합니다.

Question

가끔 분전함을 열어보면은 많은 계전기들이 달려있고 소리를 내면서 동작하고 있는데요. 계전기 안에 솔레노이드가 스위치를 동작 시키는 원리가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

솔레노이드는 코일에서 발생하는 자계로 밸브를 여닫을 수 있는 충분한 자기력을 낼 수 있습니다. 바로 이 원리로 작동하게 되는데요.​

밸브를 열고 닫는 플런저에 솔레노이드 코일의 전류가 흐르면 위쪽의 자극과 플런저가 자화되면서 플런저가 밸브를 열게 됩는 것입니다.

반대로 전류가 끊기면 플런저는 다시 스프링의 힘에 의해 밸브를 닫게 됩니다.

Answer 2

솔레노이드는 전자기장의 작용력으로 움직이는 전기 기계장치입니다. 일반적으로, 솔레노이드는 전류가 흐르는 선형 코일과 그 안에 위치한 플런저(플런지는 일반적으로 고정되어 있습니다)로 이루어져 있습니다.

스위치를 동작시키는 원리는 다음과 같습니다. 먼저, 스위치가 닫히면, 솔레노이드 코일에 전류가 공급됩니다. 이러한 전류는 코일 주변에 전자기장을 생성하며, 이 전자기장은 코일 안에 위치한 플런저를 자기력으로 끌어당기게 됩니다. 따라서, 플런저는 솔레노이드 내부로 이동하고, 이에 따라 스위치가 동작됩니다.

반대로, 스위치를 끄면, 솔레노이드 코일에 전류가 차단되어 전자기장이 사라지게 됩니다. 이에 따라, 플런저는 힘 없이 원래 위치로 돌아가게 되고, 스위치는 다시 꺼지게 됩니다.

솔레노이드는 전기 기계장치 중 하나로서 다양한 분야에서 사용되며, 자동차의 스타터나 자동문 등에서도 사용됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

솔레노이드라는 것은 코일을 둥글게 감은 형태를 말합니다. 위 사진에서 A처럼 둥글게 많이 감은 형태를 솔레노이드라고 하죠. 쉽게 표현하자면 전자석입니다.

그런데 님이 굴러다니는 부품을 하나 구해서 동작을 살펴보려고 했는데 하필이면 위의 릴레이는 래칭릴레이라고 해서 다소 특수한 릴레이입니다.

일반 릴레이는 코일단자가 2개가 있고 전원을 넣어주면 스위치가 붙고 전원을 끊어주면 스위치도 끊어집니다. 그런데 위의 릴레이는 래칭릴레이라고 해서 3,4번으로 전원을 넣어주면 스위치가 붙는데 이상태에서 전원을 끊어줘도 스위치는 그상태를 계속 유지합니다.

그러다가 4,5번에 전원을 넣어주면 스위치가 끊어집니다. 그렇게 되는 이유는 위의 A부분에 영구자석이 들어가 있기때문입니다. 영구자석이 들어가 있기는 하지만 강한 영구자석이 아니라 좀 약한 영구자석이라서 멀리있는 철판을 끌어당기지는 못하고 대신 붙은 상태는 유지할수 있을정도의 자력을 갖고 있는 영구자석입니다.

처음에는 떨어져 있는데 여기서 3.4번에 전원을 넣어주면 영구자석+전자석힘이 합쳐서 철판을 끌어당기고, 그럼 B부분이 오른쪽으로 제켜지면서 두스위치가 붙도록 밀어줍니다.

여기서 전원을 끊어주면 영구자석의 힘으로 철판은 그상태를 유지(스위치 ON상태)하고 있는 것입니다.

그러다가 4,5번에 전원을 넣어주면 이번에는 영구자석과 반대의 극성이 되어 서로 자력이 상쇄되어 결국 철판이 떨어지게 되는 것입니다.

래칭릴레이는 다소 특수한 곳에 사용되는 릴레이입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.계전기는 전기를 제어하거나 전기적 신호를 처리하기 위한 장치입니다. 계전기 안에 솔레노이드가 스위치를 동작시키는 원리는 전자기력의 원리를 기반으로 합니다.

솔레노이드는 긴 전선 또는 코일을 포함하고 있습니다. 계전기의 동작에 따라 전류가 솔레노이드의 코일을 흐르게 하면, 솔레노이드는 강한 자기장을 만듭니다. 이 자기장은 솔레노이드 안쪽에 있는 움직이는 부품(예: 스위치)을 이동시키거나 회전시킵니다.

전류가 솔레노이드의 코일을 떠나면, 자기장은 사라지게 됩니다. 이때, 솔레노이드 안쪽에 있는 부품(예: 스위치)은 그대로 머무르거나 복귀하게 됩니다.

따라서, 계전기 안의 솔레노이드는 전류가 흐를 때 강한 자기장을 만들고, 전류가 끊어질 때 자기장을 없애는 원리를 이용하여 스위치를 동작시킵니다. 이러한 원리는 전기를 제어하거나 전기적 신호를 처리하는 다양한 분야에서 사용됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

솔레노이드는 전기적인 에너지를 기계적인 운동 에너지로 변환하는 장치입니다. 스위치를 동작시키는 방법은 솔레노이드에 전류를 흘려보내어 자기장을 형성하고, 이 자기장이 스위치를 작동시키는 것입니다.

솔레노이드 내부에 전류가 흐르면, 전류에 의해 발생하는 자기장이 솔레노이드의 중심에 형성됩니다. 이 자기장은 솔레노이드 안쪽에 있는 일종의 핀(armature)을 자석처럼 끌어당기게 됩니다. 이때, 솔레노이드 안쪽에 있는 핀은 스위치에 연결되어 있으므로, 핀이 이동함과 동시에 스위치도 작동하게 됩니다.

솔레노이드에서 발생하는 자기장은 전류의 강도와 방향에 따라 변화하며, 이에 따라 작동하는 스위치의 종류나 방향 등을 제어할 수 있습니다. 또한, 솔레노이드는 매우 빠르게 작동할 수 있으므로, 스위치를 빠르게 여러 번 작동시키는 등의 용도로도 활용됩니다.

따라서, 솔레노이드는 전기적인 신호를 기계적인 운동으로 변환하는 데 활용되며, 스위치를 동작시키는 원리도 이와 같습니다.

Answer 6

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

길가에 세워진 전봇대들은 주로 전력을 고층 건물이나 주거 지역에 공급하기 위해 사용됩니다. 이러한 전력은 먼저 발전소에서 생산되고, 전송선을 통해 전기 변압기를 거쳐 전압과 전류를 적절히 변환한 후 전봇대에 전달됩니다.

전봇대는 먼저 도로나 철도 등 다양한 교통수단의 안전을 보장하기 위해 설치됩니다. 전기는 전송선을 통해 전봇대에 도달하면, 전봇대 상단에 있는 전선을 따라 전기가 전달됩니다. 전선은 전봇대와 전봇대 사이를 연결하는 교차선과 끝에 달린 특수한 장비를 사용하여 전기가 전달됩니다. 전기는 이러한 전선을 통해 건물이나 가정 등의 고객에게 공급됩니다.

Answer 7

계전기 안에는 일반적으로 솔레노이드와 스위치가 함께 작동하여 전기 회로를 제어합니다.

솔레노이드는 전기자석의 원리를 이용하여 작동합니다. 솔레노이드 내부에는 전류가 흐르는 코일이 있으며, 이 코일 주변에는 철자가 배치되어 있습니다. 전류가 코일을 흐르면 코일 내부에 자기장이 발생하게 되고, 이 자기장이 철자를 자극하여 솔레노이드가 작동합니다.

계전기에서는 솔레노이드를 이용하여 스위치를 작동시킵니다. 일반적으로 스위치는 계전기 내부의 회로를 열거나 닫는 역할을 합니다. 솔레노이드는 스위치 내부에 있는 일종의 잠금장치를 해제하여 스위치를 작동시키게 됩니다.

즉, 솔레노이드는 전기자석의 원리를 이용하여 스위치를 작동시키는 역할을 합니다. 이를 통해 계전기는 전기 회로를 제어하며 전기 장치들을 동작시키는데 사용됩니다

Answer 8

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.

솔레노이드는 전기 에너지를 기계적 운동으로 변환하는 전기 기계 장치입니다. 강자성 코어를 감싸는 와이어 코일로 구성됩니다. 코일에 전류를 가하면 자기장이 발생하여 코어가 움직입니다. 스위치를 작동하는 솔레노이드의 원리는 코어의 움직임이 전기 회로를 열거나 닫는 데 사용된다는 것입니다.

간단한 솔레노이드 작동 스위치에서 코어는 전기 접점을 움직일 수 있는 레버 또는 플런저에 연결됩니다. 솔레노이드에 전원이 공급되면 코어가 움직이고 레버 또는 플런저가 전기 접점을 닫거나 열어 스위치를 활성화합니다. 이것은 제어 밸브, 잠금 장치 또는 기타 기계 장치와 같은 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.

전반적으로 솔레노이드가 스위치를 작동시키는 원리는 전기 에너지를 기계적 운동으로 변환하는 것을 기반으로 하며, 이는 회로의 전류 흐름을 제어하는 ​​데 사용됩니다.

Answer 9

안녕하세요. 이정수 과학전문가입니다.

솔레노이드 코일은 전기를 흘리게 되면 자기장을 발생시키며 자석이 되는 성질을 갖고 있습니다. 솔레노이드는 이러한 원리를 이용하여 전기에너지를 자기에너지로 변환시키며, 발생되는 자기에너지의 힘을 이용해 기계를 움직일 수 있는 동력을 얻습니다. (자기장의 크기는 전류의 크기, 코일의 지름, 감긴 횟수에 비례합니다)

레노이드는 이렇게 얻어진 기계적인 에너지로 선형적인 운동을 발생시켜 제어운동을 하게됩니다.

솔레노이드를 위 그림처럼 고정 철심에 동선이 코일 모양으로 감겨지고 그 중을 가동 철심이 오르내리는 구조를 일반적으로 가지고 있습니다. 솔레노이드는 전자력을 으용ㅇ하고, 가동 철심을 한쪽 방향으로 운동시킬 수 있는 부품입니다. 쉽게 말하면 전류를 흘려, 자기장(magentic field)이 만들어지고 전자기 유도 법칙으로 가동 철심이 고정 철심으로 들어가게 됩니다. 연결된 동안에는 들어가게 되지만 전류를 차단하면 이러한 자기장이 사라지고, 원상태로 돌리려는 스프링 등의 부하로 원위치로 돌아가게 됩니다. 이러한 구조로 솔레노이드는 전기 에너지를 기계적 운동으로 변환합니다.

Answer 10

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.

솔레노이드는 전자력을 이용하고 전기 에너지를

기계적 운동으로 변환하는 전기 부품을 가리킵니다.

- 코일에 전류를 흘리면 전자기 유도 법칙으로 가동 철심이 고정 철심에 빨려 들어갑니다.

- 전류를 차단하면 흡인력은 소멸하고 되돌리는 스프링 등의 부하로 원위치로 돌아갑니다.

이런 원리로, 솔레노이드는 전기 에너지를 기계적 운동으로 변환합니다.

감사합니다.

Answer 11

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

일반 릴레이는 코일단자가 2개가 있고 전원을 넣어주면 스위치가 붙고 전원을 끊어주면 스위치도 끊어집니다. 그런데 위의 릴레이는 래칭릴레이라고 해서 3,4번으로 전원을 넣어주면 스위치가 붙는데 이상태에서 전원을 끊어줘도 스위치는 그상태를 계속 유지합니다.

그러다가 4,5번에 전원을 넣어주면 스위치가 끊어집니다. 그렇게 되는 이유는 위의 A부분에 영구자석이 들어가 있기때문입니다. 영구자석이 들어가 있기는 하지만 강한 영구자석이 아니라 좀 약한 영구자석이라서 멀리있는 철판을 끌어당기지는 못하고 대신 붙은 상태는 유지할수 있을정도의 자력을 갖고 있는 영구자석입니다.

처음에는 떨어져 있는데 여기서 3.4번에 전원을 넣어주면 영구자석+전자석힘이 합쳐서 철판을 끌어당기고, 그럼 B부분이 오른쪽으로 제켜지면서 두스위치가 붙도록 밀어줍니다.

여기서 전원을 끊어주면 영구자석의 힘으로 철판은 그상태를 유지(스위치 ON상태)하고 있는 것입니다.

Answer 12

안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.

솔레노이드는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치로서, 전류가 흐르면서 생기는 자기장을 이용하여 움직이는 구조입니다.

스위치를 동작시키는 경우에는 일반적으로 솔레노이드 안에 코일이 위치하고 있습니다. 전기 스위치를 누르면 전기가 흐르고, 이로 인해 솔레노이드 안의 코일에 전류가 흐르게 됩니다. 전류가 흐르면 자기장이 생기고, 이 자기장이 솔레노이드 안에 있는 핀이나 코어 등을 움직이게 만듭니다. 이렇게 움직임으로써 스위치가 동작하게 됩니다.

솔레노이드는 자동차나 가전제품 등 다양한 분야에서 사용되는데, 이는 솔레노이드가 단순하고 작동 원리가 간단하여 많은 곳에서 쉽게 활용될 수 있기 때문입니다.

Answer 13

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

계전기 안에 솔레노이드는 전류에 의해 자기장이 발생하여 힘을 발생시키는 전자기장 장치입니다. 이러한 힘을 이용하여 스위치를 작동시킵니다.

솔레노이드는 보통 철로 만들어진 코일로 구성되어 있습니다. 전류가 코일을 흐르면, 그 주변에 자기장이 발생하게 되고, 이 자기장에 의해 코일이 작동됩니다.

예를 들어, 계전기의 스위치가 닫히는 경우, 솔레노이드에 전류가 흐르게 되면 철핀이 자기장에 의해 인력을 받아 스위치를 닫게 됩니다. 반대로 스위치가 열리는 경우, 솔레노이드에 흐르는 전류가 중단되면 철핀도 그에 대한 힘이 없어져서 원래 위치로 돌아오면서 스위치를 열게 됩니다.

이처럼 솔레노이드는 전자기장을 이용하여 스위치를 작동시키는 기능을 수행합니다.

Answer 14

안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.

솔레노이드는 전기적인 에너지를 기계적인 움직임으로 전환시켜 주는 기계 부품입니다. 이 기계 부품은 전기자기 원리를 이용하여 동작합니다.

솔레노이드는 전압이 인가되면 전류가 흐르는 코일 주위에 자기장이 생기게 됩니다. 이 자기장은 코일 안쪽에서는 강하고 바깥쪽으로 갈수록 약해집니다. 이 때, 코일 안쪽에 놓인 자석이 자기장에 의해 끌려들어가면서 움직이게 됩니다.

이러한 원리를 이용하여 스위치를 동작시키는 경우, 솔레노이드는 스위치의 연결고리에 부착되어 있습니다. 스위치를 누르면, 솔레노이드에 전기적인 에너지가 공급되어 코일 주위에 자기장이 생성됩니다. 이 자기장이 스위치에서 연결고리에 있는 자석을 끌어당기면서 스위치를 동작시키게 됩니다.

Answer 15

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 솔레노이드는 전기적인 에너지를 사용하여 자기장을 생성하는 장치입니다. 이 자기장은 솔레노이드 내부의 핵심 부품인 코일 주위에 생성됩니다. 코일에 전류가 흐르면 자기장이 생성되고, 코일 주위에 존재하는 자석과 상호작용하면서 움직이게 됩니다.

Answer 16

안녕하세요. 임창진 과학전문가입니다.

솔레노이드는 전자기장 장치로 전류가 흐르면서 자기장이 생성되고 이 자기장이 스위치 동작에 영향을 줍니다. 즉 스위치 내 금속으로 된 파트가 스위치의 자석의 자기장과 상호작용을 하면서 동작하는 원리입니다.

Answer 17

안녕하세요. 천재우 과학전문가입니다.

솔레노이드는 도선을 속이 빈 긴 원통형의 코일모양으로 감은 것으로 도선에 전류를 흘리면 자기장을 생성시켜 전자석이 됩니다. 따라서 솔레노이드에 전기가 통하면 전자석이 되는 원리를 이용하여 바를 움직이게 해서 스위칭 기능을 갖습니다.