유도자 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Electronic component transformers.jpg|섬네일|350px]]
'''유도자'''(誘導子, {{lang|en|inductor}})는 [[  전자석]]의 일종이자 [[수동소자]] [[전자 부품]]이다. 유도자는 자신을 통과하는 전류의 변화를 방해하는 방향으로 작용한다. 전선 따위의 전도체로 이루어져 있으며, 보통 [[코일]]의 형태로 꼬여 있다. 유도자에 전류가 흐르면, 코일 속에 [[자기장]]의 형태로 [[자기 에너지]]가 일시적으로 저장된다. 유도자에 흐르는 전류가 변하면, [[패러데이 전자기 유도 법칙]]에 따라 시간 가변성 자기장이 유도자에 [[전압]]을 유도한다.

유도자의 성질은 전류변화에 대한 전압의 비율인 [[인덕턴스]]로 결정지어진다. 그 단위는 [[헨리 (단위)|헨리]](H)이다. 대부분의 유도자의 인덕턴스는 보통 1 µH (10<sup>−6</sup>H) to 1 H 정도의 값을 가진다. 많은 유도자는 자기장과 인덕턴스를 증가시키는 [[철]] 또는 [[페라이트]]로 만들어지는 [[자기 철심]]을 가지고 있고, 대다수의 유도자는 자기 철심을 중심으로 감겨진 [[전기 전도체]]가 있다. 유도자는 [[축전기]]와 [[저항]]과 함께 기본적인 [[선형 회로|선형]] [[전자 부품]]이다. 인덕터는 많은 [[교류]] 회로, 특히 [[라디오]] 관련 회로에 쓰인다. 많은 경우에 [[직류]] 전류는 통과시키고 높은 [[주파수]]의 전류는 막는 역할을 하는데, 이런 일에 쓰이는 유도자를 [[초크]]라 부른다. 또한, 여러 가지 주파수가 섞인 신호를 주파수에 따라 분리하는 역할을 가진 [[필터 회로]]에 쓰이며 [[축전기]]과 같이 쓰여 라디오 튜닝이나 TV 입력 회로 등에 쓰이는 [[공진 회로]]로 쓰인다.

== 개요 ==
[[파일:Inductor.svg|섬네일|150px|left|유도자를 나타내는 기호]]
[[인덕턴스]] (''L'')는 [[전기 전도체]]를 흐르는 [[전류]]로부터 생기는 [[자기장]]으로부터 생긴다. 전류가 전도체 내부에서 흐르면 그 주변으로 [[자기 선속]]이 생기는데, 수학적으로 인덕턴스는 일정량의 전류(''i'')가 흐를 때 생기는 자기 선속 (''φ'')으로서 정의된다.
<ref name="Singh">{{서적 인용
  | last = Singh
  | first = Yaduvir
  | title = Electro Magnetic Field Theory
  | publisher = Pearson Education India
  | date = 2011
  | location = 
  | pages = 65
  | url = http://books.google.com/books?id=0-PfbT49tJMC&pg=PA65&dq=inductance
  | doi = 
  | id = 
  | isbn = 8131760618}}</ref><ref name="Wadhwa">{{서적 인용
  | last = Wadhwa
  | first = C. L.
  | title = Electrical Power Systems
  | publisher = New Age International
  | date = 2005
  | location = 
  | pages = 18
  | url = http://books.google.com/books?id=Su3-0UhVF28C&pg=PA18&dq=inductance
  | doi = 
  | id = 
  | isbn = 8122417221}}</ref><ref name="Pelcovits">{{서적 인용
  | last = Pelcovits
  | first = Robert A.
  | authorlink = 
  |author2=Josh Farkas
  | title = Barron's AP Physics C
  | publisher = Barron's Educatonal Series
  | date = 2007
  | location = 
  | pages = 646
  | url = http://books.google.com/books?id=yON684oSjbEC&pg=PA646&dq=inductance
  | doi = 
  | id = 
  | isbn = 0764137107}}</ref><ref name="Purcell">{{서적 인용
  | last = Purcell
  | first = Edward M.
  | authorlink = 
  |author2=David J. Morin
  | title = Electricity and Magnetism
  | publisher = Cambridge Univ. Press
  | date = 2013
  | location = 
  | pages = 364
  | url = http://books.google.com/books?id=A2rS5vlSFq0C&pg=PA364
  | doi = 
  | id = 
  | isbn = 1107014026}}</ref>
:<math>L = {d\phi \over di} \,</math>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(1)
자기 선속에 비해 [[투자율]]이 일정한 물질(철이나 페라이트는 그렇지 않다)은 ''L''이 일정하여 (1) 다음과 같이 간단하게 정리된다.
:<math>L = {\phi \over i}</math>
모든 전선과 전도체는 전류가 흐를 때 자기장을 만드므로, 모든 전도체는 약간이라도 인덕턴스가 있다. [[투자율]]과 전류가 흐르는 모양과 위치가 인덕턴스의 양을 정하므로, 유도자의 전선 또는 전도체는 자기장을 높이기 위해 설계 및 설치되어 있다. 전선을 [[코일]]에 감는 횟수가 높아질수록 [[자기 선속]]의 양이 늘어나므로 자기장이 늘어나고 인덕턴스 역시 증가한다. 즉, 전선을 더 많이 감을수록 인덕턴스가 증가한다. 또한 인덕턴스는 코일의 모양, 전선의 간격, 그리고 여러 가지 변수에 따라 변한다. 코일을 [[자기 철심]]등 [[강자성]]이 있는 물질에 감으면 전류에 의한 자기장이 물질을 [[자기화]]시켜 자기 선속이 증가한다. 이런 강자성이 있는 물질의 높은 [[투자율]]은 유도자의 인덕턴스를 없는 것에 비해 수천배로 늘이는 역할이 있다.

== 구성 방정식 ==
유도자를 통과하는 전류의 변화는 변하는 자기 선속을 발생시키고, [[패러데이 전자기 유도 법칙]]에 의해 [[기전력]]이 발생된다. 그 양은 다음과 같다.
<ref name="Purcell" />
:<math>v = {d\phi \over dt} \,</math>
위 (1)로 부터<ref name="Purcell" />
:<math>v = {d \over dt}(Li) = L{di \over dt} \,</math>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(2)
그러므로 인덕턴스는 일정량의 전류 변하에 의한 [[기전력]]의 양을 또한 뜻하게 된다. 예를 들어, 1헨리를 가진 유도자의 전류량이 초당 1암페어 만큼 변하면 1볼트의 [[기전력]]이 생기는 것이다.

유도자의 반대되는 개념으로서 [[축전기]]가 있다. 자기장과 전류의 관계로 정의된 유도자와 달리, [[축전기]]는 [[전기장]]과 전압의 관계로 정의되어 있다. 축전기의 정의 방정식은 유도자의 정의 방정식의 인덕턴스는 전기용량으로, 전류는 전압으로 변환하여 해석 할 수 있다.

== 같이 보기 ==
* [[인덕션레인지]]
* [[LC 회로]]
* [[RLC 회로]]
* [[솔레노이드]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 외부 링크 ==
* {{위키공용분류-줄}}

{{전자 부품}}

{{전거 통제}}

[[분류:전자 부품]]
[[분류:에너지 저장]]
[[분류:전자기 구성요소]]