전자기유도란 무엇을 의미하는건가요?
안녕하세요. 전기설비 자격증을 공부중인 30대 중반 여성입니다. 전자기유도를 공부하는데 이해가 잘 안되는데 이 이론을 무엇을 말하는건가요?
안녕하세요. 전기설비 분야에 종사하는 사람입니다. 전자기유도는 시간에 따라서 변하는 자기장이 전기장을 유도하여, 전류를 발생시키는 현상입니다. 쉽게 말하면, 자기장에 시간에 따른 변화를 주면, 도체에 기전력이 발생하고 이 회로를 닫으면 전류가 발생하는 것입니다.
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.
전자기유도(electromagnetic induction)는 변화하는 자기장이 도체(예: 코일이나 도선)에 전류를 유도할 수 있다는 이론입니다. 다시 말하면, 자기장이 변하면 그 주변에 있는 도체에 전압이 생기고, 그로 인해 전류가 흐를 수 있다는 원리입니다. 이 이론은 패러데이의 전자기 유도 법칙과 렌츠의 법칙이라는 두 가지 핵심 법칙으로 설명됩니다.
1. 패러데이의 전자기 유도 법칙패러데이는 실험을 통해 다음과 같은 사실을 발견했습니다:
도선(코일)이 자기장 속에서 움직이거나,
자기장이 고정된 도체 주변에서 변하면,
도체 안에 전류가 흐르게 된다.
이때 전압(기전력)이 생기는 원리는 다음과 같이 설명됩니다:
“코일을 관통하는 자기선속(자기장의 양)이 시간에 따라 변하면 전자기 유도가 일어난다.”
2. 렌츠의 법칙패러데이 법칙만 보면 "자기장이 변하면 전압이 생긴다"는 말인데, 렌츠는 이 방향에 주목했습니다. 전압이 생기면서 흐르는 전류의 방향이 어떤지를 설명한 법칙입니다.
렌츠의 법칙은 다음과 같습니다:
“유도된 전류는 그 전류가 만들어진 원인인 자기장 변화에 반대되는 방향으로 흐른다.”
즉, 전자기 유도에 의해 생긴 전류는 원래 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 흐릅니다. 예를 들어, 코일에 자기장이 강해지는 방향으로 자석을 가까이 가져가면, 그 코일에 생기는 전류는 자석을 밀어내는 방향의 자기장을 만들려고 합니다.
이것이 바로 자연은 변화를 저지하려는 성질을 갖는다는 물리학적인 기본 원칙입니다.
전자기유도는 발전기, 변압기, 전동기, 유도 가열 등 현대 전기 기술의 핵심 원리라고 볼 수 있습니다.