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이번 글에서는 인덕터의 역할과 특성, 그리고 동작 원리에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

저항, 컨덕터(캐패시터) 그리고 인덕터는 회로에서 가장 많이 쓰이고 기본적인 수동소자 입니다.

인덕터를 간단하게 설명하자면 회로에서 전류가 변하면 그것을 방해하는 방향으로 전압을 유도하는 코일입니다.

그러면 이것이 정확히 무엇이고 특성과 동작원리에 대하여 자세히 알아보도록 하겠습니다.

1. 인덕터와 인덕턴스의 정의

인덕터란 위의 그림과 같은 코일모양으로 회로에 표현됩니다.

인덕터는 전류의 변화량에 비례해서 전압을 유도하는 코일입니다.

즉 회로에서 전류가 변하면 그것을 방해하려고 하는 성질을 지닌 소자입니다.

그래서 실생활에 쓰이는 전자기기에서 전류의 량이 급격히 변하면 회로를 망가뜨릴 수 있기 때문에,

이를 방지하기 위해 인덕터를 이용하여 보호회로를 만들곤 합니다.

인덕턴스는 전류의 변화를 방해하는 도체의 성질을 뜻 합니다.

보통 인덕터는 코일로 회로에 표현되어서 '인덕터 = 코일'로 알고 계시는 분들이 있습니다.

하지만 모든 도체들은 인덕턴스의 성질을 가지고 있습니다.

위의 그림에서 보이는 직선형태의 도선에 전류가 흐르기 시작하면 자기장이 형성되고 

원래의 전압에 대항하려는 전압이 도체 내에 유도되어 기존의 전류가 변화됩니다.

하지만 직선 도체에서는 그 효과가 아주 미미합니다.

2. 인덕터의 동작원리

인덕터의 동작원리는 '렌츠의 법칙'과 일맥상통 합니다.

즉, 코일에 흐르는 전류가 변하면 전류의 변화를 방해하는 방향으로 유도 기전력이 코일 양단에 생성됩니다.

첫번째 그림에서는 전체회로의 전류가 저항 R1에 의하여 일정하게 유지됩니다.

회로의 전류는 변하지 않으므로 코일에서 유도기전력이 생성되지 않습니다.

위 그림에서의 스위치가 닫히게 되면 저항 R2가 회로에 병렬로 연결됩니다.

그러면 회로의 전류가 증가하게 됩니다. 이때, 코일에서 전류의 변화를 방해하는 방향으로 유도 기전력이 형성됩니다.

그래서 스위치가 연결되고 짧은 순간동안은 전류가 변하지 않고 유지됩니다.

그리고 시간이 어느정도 지나면 코일에 유도된 전압이 감소하고 전체 전류는 증가합니다.

이런식으로 전류가 증가하거나 감소하거나 변화를 하면 코일에서는 이를 방해하는 쪽으로 유도 기전력을 생성합니다.

3. 인덕턴스에 영향을 미치는 요소

인덕턴스에 영향을 미치는 요소는 4가지 입니다.

코어의 재료의 투자율, 권선수, 코어 길이, 코어의 단면적입니다.

투자율은 자기장이 얼마나 쉽게 형성되는지를 결정하는 수인데, 투자율이 크면 인덕턴스도 커집니다.

권선수가 커질 수록 도선이 많아 지는 것이므로 유도 전압도 강해집니다.

코어의 단면적이 클 수록 유도 기전력이 커지고, 코어 길이에 반비례합니다.

이를 식으로 정리하면

인덕턴스를 다음과 같이 수치화 할 수 있습니다.

단위는 헨리를 사용합니다.

이번 글에서는 인덕터에 대하여 알아보았습니다.

기본적인 소자이므로 잘 알아두시면 큰 도움이 될 것 입니다.

감사합니다.