기사/공사필기 전기자기학 p164

작성자 김동현 · 작성일 · 분류 기사/공사필기

안녕하세요 김동현님.

우선 아래와 같이 각 공식들이 의미하는 바를 먼저 말씀드립니다.

플레밍 오른손 법칙 : e = (νX B)ℓ → |e|=νBℓsinθ (즉, ν와 B의 내적값의 크기)
자장(B)내에서 도체를 움직이면(ν) 전류가 발생한다.(e) : 발전기 원리

플레밍 왼손 법칙 : F = (I X B)ℓ→ |F|=IBℓsinθ (즉, I와 B의 내적값의 크기)
자장(B)내에 존재하는 도체에 전류(I)를 흘리면 도체가 운동한다.(F) : 전동기 원리

페러데이-렌쯔 법칙 : e = -Ndφ/dt
시변하는 자속은 자속φ의 증감을 방해하는 방향으로 기전력을 발생시킨다. : 변압기 원리

직류기에서 보신 공식은 플레밍의 법칙을 통해 유도된 공식이고
동기기와 변압기에서 보신 공식은 페러데이-렌쯔의 법칙을 통해 유도된 공식입니다.

각각의 법칙의 의미를 이해하신다면 각각의 기기가 왜 그 법칙을 이용하여 유도되었는지 이해가 가실것입니다.

-----------이전 답변입니다.

답변에 오류가 있어 질문드립니다.(sin 생략함)
Blv:플레밍오른손:발전기
Bil:플레밍왼손:전동기
페러데이:변압기
이렇게 답변주셨스비다.

발전기른 플레밍의 오른손이라 하셨지만 그것은 방향이고 발전기에서 유기기전력은 페러데이 렌쯔가 맞지 않습니까?
P164-3번 을 보시면 그렇게 유도되있습니다.
그것은 직류발전기의 유도기전력으로 사용되고 있습니다.

P164-4번 은 변압기, 동기발전기, 유도발전기에서 유도기전력으로 사용되는 공식이구요.
(4.44fn파이)

여기서 제가 묻고 싶은것은 3번 공식은 직류자속을 공급한것으로 가정했고,

4번 공식은 교류자속을 가했다는 가정하에 공식을 유도합니다. (인강에서 교수님이 계자전류에 교류를 가했기때문에 자속도 교류자속이 나온것이다 라고 설명하심)
그렇죠??

왜 가정을 다르게하는건지 묻고싶습니다.
움직이는 도체(3번)와 코일(4번)에 대해 유기기전력 차이를 확인하고 싶으면 나머지조건은 같게해야하는 것이 아닌가요?

그렇게 3번에는 직류자속(직류계자전류), 4번에는 교류자속(교류계자전류)을 가한 후 전기기기에 와서 3번공식으로 직류발전기 유도기전력공식으로 적용하고,
4번 공식으로 유도,동기 발전기, 변압기 유도기전력으로 취하더군요.

왜 두개 가정을 달리하고 식을 유도한것이며,
제가 위에 쓴 자기학과 기기와 연결시킨 부분이 잘못된게 있다면 바로잡아주세요.

(참고로 교제는 2017완전개정판 입니다. 꼭 교제 페이지 3번 4번 공식 확인하며 답변부탁드려요!!)

답변 1개

운영교수 ·

안녕하세요 김동현님.

우선 어제 답변 드린 내용중. 외적을 내적이라고 표현했네요.
내적이 아니라 외적입니다. 그점 먼저 말씀드리고 답변드립니다.

플레밍의 오른손 법칙은 단순한 방향이 아닌 벡터의 외적입니다.
기전력 e는 도체의 운동ν과 자속(B)의 외적이므로 크기와 방향을 모두 갖는 벡터입니다.

그리고 이 결과값의 크기는 전자기 유도법칙의 결과와도 같습니다.

3번의 공식은 직류자속, 4번의 공식은 교류 자속이라고 표현하셨는데,
자속 자체의 시변이 아니라 쇄교하는 자속을 보셔야 합니다.

발전기는 공급되고있는 B의 자속은 일정하여도 도체가 움직이므로 쇄교하는 자속은 정현파 형태가 됩니다.
변압기에서는 교류전류를 공급하므로 자속자체가 정현파이므로 쇄교하는 자속도 정현파입니다.