휴대폰 무선충전의 원리는 어떻게 되나요?

Question

최근에는 휴대폰 충전시 가정용이든 차량용이든 다들 편리하게 유에스비 케이블 필요가 없는 무선충전을 자주 이용합니다. 저두 아무 생각없이 잘 사용하고 잇긴 한데 갑자기 그 충전 원리가 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 배영광 과학전문가입니다.

무선 충전의 원리는 다음과 같습니다.

1. 충전대 안에 있는 송신 코일이 신호를 보냅니다.

2. 이 신호가 호환되는 스마트폰에 있는 것과 같은 수신 코일을 찾습니다.

3. 수신 코일을 감지하면 전자기 유도가 시작됩니다.

4. 송신 코일 내부에 있는 전자(전기)들이 코일 주변을 흐르기 시작합니다.이로 인해 자기장이 발생되고, 이 자기장을 수신 코일 내의 전자들이 감지합니다.

5. 수신 코일 안에 갇힌 전자들이 자기장으로 인해 코일 주위로 흐르기 시작합니다.

6. 수신 코일 안에서 이루어지는 이 전자의 흐름이 스마트폰에 있는 배터리를 충전해주는 전기입니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 복선정 약사입니다.

무선 충전기는 기본적으로 전자기유도를 이용합니다.

그림과 같이 스마트폰 배터리에 연결된 코일과 전원에 연결된 코일이 일렬로 배열된 상태에서 전자기 유도 현상이 일어나고 이에 따라 배터리가 충전됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.

무선 충전의 비밀은 전자기 유도에 있습니다. 충전대 안에 있는 송신 코일이 신호를 보냅니다. 이 신호가 호환되는 스마트폰에 있는 것과 같은 수신 코일을 찾습니다. 수신 코일을 감지하면 전자기 유도가 시작됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 과학전문가입니다.

용어를 이용하여 먼저 말씀을 드린다면, 자기유도방식으로 통한 유도전류를 형성하여 충전합니다.

이전에 과학시간에 '전자석'이라는 것을 아마 만들어보셨을 건데요. 전자석은 못에 코일을 감아서 전류를 흘려주면 못이 자석처럼 작동하는 원리를 이용한 것입니다.

즉, 전류장을 발생시키면 '오른손 법칙'에 따라 전류장의 수직방향으로 자기장이 발생합니다. 그리고 그 반대도 가능하지요. 위처럼 형성된 자기장에 코일을 가져가면 유도전류가 발생합니다. 이것을 '패러데이 전자기 유도'라고 부르지요.

그래서 방법을 정리하자면,

1. 무선충전기에 코일을 넣고 전류를 흘려준다. --> 무선충전기에 자기장 발생

2. 핸드폰에 코일을 넣고, 무선충전기에 가까이 가져간다. --> 자기장에 의한 '핸드폰 코일'에 유도전류 발생

3. 핸드폰 코일에서 발생한 유도전류로 배터리 충전

자기장과 전류장은 플레밍의 오른손법칙에 따라 서로 수직이기 때문에 핸드폰을 올려두었을때 유도전류가 형성되도록 핸드폰의 코일과 무선충전기의 코일 방향을 맞춰서 넣어둡니다.

Answer 5

휴대폰 무선충전은 전자기파를 이용한 방식으로, 충전기에 전기를 인가하여 전기장을 만들고, 이를 통해 전자기파를 발생시켜 휴대폰 내부에 있는 코일을 통해 전력을 전달합니다. 즉, 충전기에서 생성된 전기장을 이용해 휴대폰의 코일을 자기장의 변화로 인한 전기로 변환하여 전력을 공급합니다. 무선충전 기술 중 대표적인 방식으로는 기준 충전 기술인 Qi(체) 방식이 있습니다. Qi 방식은 전력을 전송하기 위한 공진 회로가 내장된 코일을 이용하며, 충전기와 충전 대상 장비 사이에 거리가 일정 이하일 때 자동으로 전력을 전송합니다. 이를 위해 휴대폰에는 무선충전을 지원하는 코일이 내장되어 있어야 합니다.