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1. 인덕터의 특성
1.1. 직류 및 교류 회로에서의 인덕턴스 효과
직류 및 교류 회로에서의 인덕턴스 효과는 다음과 같다.
저항성 부하는 교류 회로와 직류 회로에 관계없이 전류-전압 관계가 성립한다. 즉, 옴의 법칙이 적용되어 전압과 전류가 비례한다. 하지만 저항뿐만 아니라 리액턴스 성분인 인덕터와 캐패시터도 교류 회로에서 전류의 흐름을 방해한다.
교류 회로에서 인덕터에 전압 V가 인가되면 코일에 정현파 전류가 흐르고, 코일 주변에 자기장이 형성된다. 이 자기장의 주기적인 생성 및 붕괴는 코일의 감긴 방향과 수직으로 자속을 형성하며, 코일 내부에 전압 V'를 유도한다. 렌츠의 법칙에 의해 이 전압 V'은 인가된 전압 V와 반대 방향의 역기전력이 된다. 따라서 회로에 공급되는 전원은 V-V'로, V가 직류일 때보다 작은 값이 공급된다.
이와 같은 코일을 인덕터라고 하며, 인덕턴스의 크기는 L로 표시한다. 인덕턴스의 단위는 헨리(H)이다. 인덕터의 유도성 리액턴스 XL은 L과 주파수 f에 비례하며, XL=2πfL 로 계산할 수 있다. 이를 통해 XL은 주파수에 따라 선형적으로 변화한다는 것을 알 수 있다. 또한 직류 전압(f=0)이 인가되면 XL은 0이 된다.
따라서 직류 회로에서는 인덕터가 순수한 저항 성분으로 작용하지만, 교류 회로에서는 인덕터의 유도성 리액턴스에 의해 전류의 흐름이 방해받는다고 할 수 있다.
1.2. 유도성 리액턴스와 주파수의 관계
유도성 리액턴스는 인덕터에 인가된 전압과 전류 사이의 비례 관계를 나타내는 양이다. 인덕터에 흐르는 전류의 방향이 변화하면 코일 내부의 자기장이 변화하게 되고, 이에 따라 코일 내부에 유도되는 전압, 즉 역기전력이 발생한다. 이러한 역기전력으로 인해 전류의 흐름이 방해받게 되는데, 이때 전압과 전류...
