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인덕터 작동 방식

작성자: 마샬 브레인

인덕터

인덕터의 가장 큰 용도 중 하나는 커패시터와 팀을 이루어 발진기를 만드는 것입니다. 헌트스톡/게티 이미지

인덕터는 전자 부품만큼 간단합니다. 단순한 와이어 코일입니다. 그러나 코일의 자기적 특성으로 인해 와이어 코일은 매우 흥미로운 일을 할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

이 기사에서는 인덕터와 인덕터의 용도에 대해 모두 알아봅니다.

내용물

인덕터 기본 사항

헨리

인덕터 애플리케이션: 신호등 센서

인덕터 기본 사항

회로도에서 인덕터는 다음과 같이 표시됩니다.

인덕터가 회로에서 어떻게 작동하는지 이해하려면 다음 그림이 도움이 됩니다.

여기에 보이는 것은 배터리, 전구, 철 조각(노란색) 주위의 와이어 코일 및 스위치입니다. 와이어 코일은 인덕터입니다. 전자석의 작동 원리를 읽었다면 인덕터가 전자석이라는 것을 알 수 있습니다.

이 회로에서 인덕터를 꺼내면 일반 손전등이 됩니다. 스위치를 닫으면 전구에 불이 들어옵니다. 그림과 같이 회로에 인덕터가 있으면 동작이 완전히 다릅니다.

전구는 저항기입니다(저항은 전구의 필라멘트를 빛나게 하기 위해 열을 생성합니다. 자세한 내용은 전구 작동 방식 참조). 코일의 와이어는 저항이 훨씬 낮으므로(그냥 와이어임) 스위치를 켰을 때 전구가 매우 희미하게 빛날 것이라고 예상할 수 있습니다. 대부분의 전류는 루프를 통해 낮은 저항 경로를 따라야 합니다. 대신 스위치를 닫으면 전구가 밝게 빛났다가 어두워집니다. 스위치를 열면 전구가 매우 밝게 빛났다가 빨리 꺼집니다.

이 이상한 동작의 이유는 인덕터 때문입니다. 코일에 전류가 처음 흐르기 시작하면 코일은 자기장을 형성하려고 합니다. 자기장이 형성되는 동안 코일은 전류의 흐름을 억제합니다. 필드가 구축되면 전류가 와이어를 통해 정상적으로 흐를 수 있습니다. 스위치가 열리면 코일 주변의 자기장이 자기장이 붕괴될 때까지 코일에 전류가 계속 흐르게 합니다. 이 전류는 스위치가 열려 있어도 일정 시간 동안 전구를 켜진 상태로 유지합니다. 즉, 인덕터는 자기장에 에너지를 저장할 수 있으며, 인덕터는 흐르는 전류량의 변화에 ​​저항하는 경향이 있습니다.

물에 대해 생각해보세요…

인덕터의 동작을 시각화하는 한 가지 방법은 물이 흐르는 좁은 수로와 패들이 수로에 들어가는 무거운 물레방아를 상상하는 것입니다. 처음에는 수로의 물이 흐르지 않는다고 상상해 보십시오.

이제 물이 흐르기 시작하려고 합니다. 외륜은 물의 속도에 도달할 때까지 물이 흐르는 것을 방지하는 경향이 있습니다. 그런 다음 수로에서 물의 흐름을 멈추려고 하면 회전하는 물레방아는 회전 속도가 다시 물의 속도로 느려질 때까지 물을 계속 움직이려고 합니다. 인덕터는 와이어의 전자 흐름과 동일한 작업을 수행합니다. 즉, 인덕터는 전자 흐름의 변화에 ​​저항합니다.

더 읽어보기

헨리

인덕터의 용량은 다음 네 가지 요소에 의해 제어됩니다.

코일 수 - 코일이 많을수록 인덕턴스가 높아집니다.

코일을 감싸고 있는 물질(코어)

코일의 단면적 - 면적이 많을수록 인덕턴스가 커집니다.

코일의 길이 – 코일이 짧다는 것은 코일이 더 좁거나 겹치는 것을 의미하며 이는 더 많은 인덕턴스를 의미합니다.

인덕터의 코어에 철을 넣으면 공기나 비자성 코어보다 훨씬 더 많은 인덕턴스가 제공됩니다.

인덕턴스의 표준 단위는 헨리입니다. 인덕터의 헨리 수를 계산하는 방정식은 다음과 같습니다.

H = (4 * Pi * #회전 * #회전 * 코일 면적 * mu) / (코일 길이 * 10,000,000)

코일의 면적과 길이는 미터 단위입니다. 뮤라는 용어는 코어의 투자율을 나타냅니다. 공기의 투자율은 1이고 강철의 투자율은 2,000일 수 있습니다.

인덕터 애플리케이션: 신호등 센서

5~6개의 와이어 루프가 포함된 직경 6피트(2미터) 정도의 와이어 코일을 사용한다고 가정해 보겠습니다. 도로에 홈을 파고 그 홈에 코일을 놓습니다. 코일에 인덕턴스 미터를 부착하고 코일의 인덕턴스가 무엇인지 확인합니다.

이제 코일 위에 자동차를 주차하고 인덕턴스를 다시 확인합니다. 루프의 자기장에 위치한 큰 강철 물체로 인해 인덕턴스가 훨씬 커집니다. 코일 위에 주차된 자동차는 인덕터의 코어 역할을 하며, 그 존재로 인해 코일의 인덕턴스가 변경됩니다. 대부분의 신호등 센서는 이러한 방식으로 루프를 사용합니다. 센서는 도로에 있는 루프의 인덕턴스를 지속적으로 테스트하고, 인덕턴스가 상승하면 대기 중인 자동차가 있음을 감지합니다!

일반적으로 훨씬 작은 코일을 사용합니다. 인덕터의 가장 큰 용도 중 하나는 커패시터와 팀을 이루어 발진기를 만드는 것입니다. 자세한 내용은 발진기 작동 방식을 참조하세요.