31.4: 인덕터

초크라고도 알려진 인덕터는 특정 인덕턴스를 갖도록 만들어진 회로 부품입니다. 인덕터는 저항기, 커패시터와 함께 현대 전자 제품에 사용되는 중요한 회로 구성 요소 중 하나입니다. 이는 회로 전류의 변화에 대한 장벽 역할을 합니다. 인덕터는 교류 회로에서 원하는 것보다 빠른 전류 변화를 억제하는 경향이 있습니다. 직류 회로에서 인덕터는 적용된 EMF의 변화에도 불구하고 일정한 전류를 유지하는 데 도움이 됩니다.

자기 유도 효과와 관련된 전기장은 비보존적이지만, 보존적인 정전기력으로 인해 인덕터 단자 사이에는 실제 전위차가 있습니다.

인덕턴스의 일반적인 응용 분야 중 하나는 차량이 교차로에서 기다리고 있을 때 교통 신호가 이를 감지할 수 있도록 하는 것입니다. 인덕터가 있는 전기 회로는 대기 중인 차량이 정차하는 위치 아래 도로에 배치됩니다. 차체는 인덕턴스를 높이고 회로가 바뀌면서 신호등에 신호를 보내 색상을 변경합니다. 마찬가지로 공항 보안에 사용되는 금속 탐지기도 동일한 기술을 사용합니다. 금속 탐지기 프레임의 코일 또는 인덕터는 송신기 및 수신기 역할을 합니다. 송신기 코일의 펄스 신호는 수신기에 신호를 유도합니다. 경로에 있는 금속 물체는 회로의 자체 인덕턴스에 영향을 미칩니다. 금속 탐지기는 감도를 조정할 수 있으며 사람의 몸에 금속이 있는지도 감지할 수 있습니다.

인덕터는 형광등 기구에도 중요합니다. 이러한 고정 장치에서는 튜브를 채우는 가스가 배선에서 가스로 흐르는 전류로 인해 이온화되고 빛납니다. 전류가 높을수록 플라즈마는 더 강하게 이온화되고 저항은 낮아집니다. 플라즈마에 충분히 높은 전압이 가해지면 형광등 외부의 회로가 손상될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 인덕터나 자기 안정기가 형광등과 직렬로 연결되어 전류가 한계를 초과하지 않도록 합니다.

인덕터는 와이어 코일로 구성된 2단자 회로 요소입니다. 회로에 흐르는 전류로 인해 자속이 인덕터를 통과합니다.

인덕터를 통과하는 전류에 변화가 있을 때 패러데이의 법칙에 따라 역기전력이 생성됩니다. 이 자기장은 자기적으로 유도된 비보존성 전기장입니다.

non-conservative field는 인덕터 내에서만 0이 아니기 때문에 전체 루프 주위의 적분은 한 단자에서 다른 단자로의 적분으로 대체 될 수 있습니다.

따라서 자유 전자는 인덕터의 단자 중 하나에 축적되어 0이 아닌 보수적인 전기장을 생성합니다.

총 전기장은 이 두 전기장의 합입니다. 인덕터의 저항이 무시할 수 있는 수준이면 테스트 충전은 내부에 힘이 가해지지 않습니다. 따라서 코일 내의 총 전기장은 0이어야 합니다. 따라서, 이 적분의 비보존적 전기장은 보수적 전기장의 음극으로 대체될 수 있습니다.

이 적분은 인덕터의 단자 사이의 전위차이며, 이는 이 공식에 의해 주어집니다.