산업기술
두 개의 도선 코일이 서로 근접하여 한 코일의 자기장이 다른 코일과 연결되면 결과적으로 두 번째 코일에 전압이 생성됩니다. 이것을 상호 인덕턴스라고 합니다. :한 코일에 전압이 가해지면 다른 코일에 전압이 유도됩니다.
둘 이상의 코일 사이에 상호 인덕턴스 효과를 생성하도록 특별히 설계된 장치를 변압기라고 합니다. .
위 사진에 보이는 장치는 일종의 변압기로 동심원 코일이 2개 있습니다. 실제로는 상호 인덕턴스에 대한 정밀 표준 단위로 의도되었지만 변압기의 본질이 무엇인지 설명하기 위한 목적으로는 충분합니다.
두 개의 와이어 코일은 색상으로 서로 구별할 수 있습니다. 튜브 길이의 대부분은 녹색 절연 와이어(첫 번째 코일)로 싸여 있고 두 번째 코일(청동색 절연 와이어)은 튜브의 중앙에 있습니다. 길이. 와이어 끝은 장치 하단의 연결 단자까지 이어집니다. 대부분의 변압기 장치는 와이어 코일이 이렇게 노출된 상태로 제작되지 않습니다.
자기 유도 전압은 자기장 플럭스가 변화할 때만 발생하기 때문입니다. 와이어에 비해 강도가 높기 때문에 두 코일 간의 상호 인덕턴스는 교류(변동-AC) 전압에서만 발생할 수 있으며 직접(정상-DC) 전압에서는 발생할 수 없습니다.
DC 시스템에서 상호 인덕턴스의 유일한 응용 프로그램은 코일의 전원을 켜고 끄는 일부 수단을 사용할 수 있는 경우입니다(따라서 펄스 DC 전압), 모든 펄스에서 피크가 되는 유도 전압.
변압기의 매우 유용한 특성은 입력 및 출력 코일 권선의 비율에 따라 전압 및 전류 레벨을 변환하는 기능입니다. 변압기의 전원이 공급된 코일이 AC 전압에 의해 활성화되면 전원이 공급되지 않는 코일에 유도된 AC 전압의 양은 입력 전압에 코일의 입력 와이어 권선에 대한 출력의 비율을 곱한 값과 같습니다. 반대로, 입력 코일과 비교하여 출력 코일의 권선을 통과하는 전류는 반대 비율을 따릅니다. 입력 코일에서 출력 코일로 전압이 증가하면 전류는 동일한 비율로 감소합니다.
변압기의 이러한 동작은 기계식 기어, 벨트 도르래 또는 체인 스프로킷 비율의 동작과 유사합니다.
입력 코일을 통해 받는 것보다 더 많은 전압을 출력하도록 설계된 변압기를 "승압" 변압기라고 하고 반대로 설계된 변압기를 "강압" 변압기라고 합니다. 물론 각 코일을 통과하는 전류는 정확히 반대 비율을 따릅니다.
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교류 발전기가 AC 전압을 생성할 때 전압은 시간이 지남에 따라 극성을 전환하지만 매우 특정한 방식으로 전환됩니다. 시간이 지남에 따라 그래프로 표시하면 교류 발전기의 이 교류 극성 전압에 의해 추적되는 파동은 사인파라고 하는 독특한 모양을 취합니다. :아래 그림 시간 경과에 따른 AC 전압 그래프(사인파) 전기 기계식 교류 발전기의 전압 플롯에서 한 극성에서 다른 극성으로의 변화는 부드러운 것으로 전압 레벨은 영점(크로스오버) 지점에서 가장 빠르게 변하고 피크에서 가장 천천히 변합니다. 0 ~ 360도의 수평
전도성 코어를 둘러싼 인덕터의 동작 강자성 물질 루프 주위에 절연 와이어 코일을 감고 AC 전압 소스로 이 코일에 전원을 공급한다고 가정합니다(아래 그림 (a)) 강자성 루프의 절연 권선에는 유도성 리액턴스가 있어 AC 전류를 제한합니다. 인덕터로서 우리는 이 철심 코일이 유도성 리액턴스로 적용된 전압에 반대하여 방정식에 의해 예측된 대로 코일을 통한 전류를 제한할 것으로 예상합니다. XL =2πfL 및 I=E/X(또는 I=E/Z) 그러나 이 예의 목적을 위해 장치에서 전압, 전류 및 자속의 상호 작용