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자기유도✶
자기회로 이론/예제(자기인덕턴스계산)
전기회로와 자기회로의 대응성을 나타내고 설명하시오.
자기회로의 특징
1) 자기회로는 전류가 흘러 기자력(mmf)이 발생되는 코일과 자속이 흐르는 철심 또는 공극으로 구성된 회로이다.
2) 자기회로 이론은 코일전류에 의한 총 자속(Φ)는 강자성체 내부에 대부분 존재하고 자유공간에는 누설자속(Leakage flux)만 존재하다고 보고 해석한다.
3) 자기회로 이론을 이용하여 보다 쉽게 자로의 자속밀도와 코일의 인덕턴스를 구하기 위한 것으로 전기회로의 옴의 법칙과 유사성을 이용한 이론이다.
| 전기회로 | 자기회로 |
|---|---|
| 기전력(emf) : V [V] | 기자력(mmf) : F=NI [AT] |
| 전류(Current) : I [A] | 자속(Magnetic flux) : Φ [wb] Φ=BA |
| 저항(Resistance) : R \[R=\frac{l}{\sigma S}\] | 자기저항(Reluctance) : Rm \[R_m=\frac{l}{\mu S}\] |
| 도전률 : σ [℧//m] | 투자율 : μ =μ0μr [H/m] |
자기회로 이론
\[mmf=\oint _l^{ }\overrightarrow{H}\cdot \overrightarrow{dl}=NI=\Phi R_m\]
\[\cdot \cdot \cdot \cdot \cdot R_m=\frac{l}{\mu S}\]
mmf : 기자력, H : 자계의 세기, N : 코일의 턴수, I : 전류,
Φ : 자속Rm :자기저항, l : 자로의평균거리,
μ : 투자율, S : 자로의 단면적
자속
\[\Phi =\frac{NI}{R_m}\to \Phi =\frac{\mu NIS}{l}\]
인덕턴스
\[L=\frac{N\Phi }{I}=\frac{N^2}{R_m}=\frac{\mu N^2S}{l}\]
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