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코일이란 동선과 같은 선재(線材)를 나선 모양으로 감은 것입니다.
코일의 성질 정도를 나타내는 단위로 헨리(Henry:H)가 사용됩니다. 선재를 감으면 감을수록 코일의 성질이 강해지며 헨리의 값도 커집니다. 코일은 내부에 아무것도 넣지 않은 공심으로 하는 것보다 철심에 감거나 코어라 부르는 철분말을 응고시킨 것에 감는 편이 보다 큰 헨리값이 얻어집니다. 통상 전기회로에서 사용하는 코일은 마이크로 헨리(μH)부터 헨리(H)까지 폭넓게 사용됩니다.
코일을 인턱터(Inductor) 또는 인덕턴스(Inductance)라고 하는 경우가 있습니다(엄격히 말해서, 인덕턴스라고 하는 것은 코일 성분의 정도를 나타내는 것이며, 부품 그 자체를 나타내는 말은 아닙니다).
코일에 교류전류가 흐른 경우, 코일에 발생하는 자속이 변화합니다.
그 코일에 다른 코일을 가까이 했을 경우, 상호유도작용(Mutual Induction)에 의해, 접근시킨 코일에 교류전압이 발생합니다.
이 상호유도작용의 정도를 상호 인덕턴스(단위는 헨리:H)로 표시합니다.
코일이 하나만 있는 경우에도 자신이 발생하는 자속의 변화가 자신에게 영향을 줍니다.
이것을 자기유도작용이라고 하며, 그 정도를 자기 인덕턴스(Self Inductance)로 나타냅니다.
헨리의 정의는 어떤 코일에 매초 1A의 비율(1A/s)로 전류가 변화할 때, 다른 쪽의 코일에 1V의 기전력을 유도하는 두 코일간의 상호 인덕턴스를 1헨리(H)로 한다고 되어 있습니다.
자기 인덕턴스의 경우는 전류의 변화율이 1A/s일 때 1V의 기전력을 발생하는 경우의 자기 인덕턴스를 1H로 한다고 되어 있습니다.
코일의 성질
선재를 나선 모양으로 감으면 원래의 선재가 지닌 특성과는 전혀 다른 여러 가지 특성이 나오게 됩니다.
여러 특성 가운데서 몇가지 주요 특성에 대해 살펴보면 다음과 같습니다.
(1) 전류의 변화를 안정시키려고 하는 성질이 있다
전류가 흐를려고 하면 코일은 전류를 흘리지 않으려고 하며, 전류가 감소하면 계속 흘릴려고 하는 성질입니다. 이것을 "렌츠의 법칙"이라 부르는데, 전자유도작용에 의해 회로에 발생하는 유도전류는 항상 유도작용을 일으키는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 흐른다는 것입니다.
이 성질을 이용하여 교류로부터 직류로 변환하는 전원의 평활회로에 사용됩니다. 교류를 정류기에 의해 직류로 변환한 경우, 그대로는 맥류(리플:Ripple)라고 하여 교류성분이 많은 직류이며 완전한 직류가 아닙니다.
플러스의 직류로 정류한 경우, 마이너스 전압성분은 없어지지만, 0V와 플러스 전압을 왕래하고 있습니다. 평활회로는 콘덴서와 코일을 조합한 회로를 사용하면 코일이 전류의 변화를 저지하려는 작용을 하고, 콘덴서가 입력전압이 0V로 되어도 축적한 전기를 그때 토출하기 때문에 안정한 직류를 얻을 수 있습니다.
간단한 평활회로에서는 코일 대신에 저항기를 사용하여, 콘덴서의 평활 기능만 이용하는 경우도 있습니다.
(2) 상호유도작용이 있다
이것은 앞에서도 언급했지만, 두 코일을 가까이 하면 한쪽 코일의 전력을 다른 쪽 코일에 전달할 수 있다는 것입니다. 이 성질을 이용한 것이 트랜스입니다. 전력을 공급하는 쪽의 코일(입력)을 1차측, 전력을 꺼내는 쪽(출력)을 2차측이라고 합니다. 1차측 권수와 2차측 권수의 비율에 따라 2차측의 전압이 변화합니다. 전원트랜스 등은 2차측에서 권선의 도중에 선을 내어(tap이라고 한다) 복수의 전압을 얻을 수 있도록 한 것이 많습니다.
(3) 전자석의 성질이 있다
전류가 흐르면 철이나 니켈등의 자성체를 흡착하는 성질을 말합니다. 이 성질을 이용한 것으로 계전기(릴레이)가 있습니다. 전류가 흐를 때에 철판을 끌어당겨 철판에 부착된 스위치를 닫도록 하는 것입니다
(4) 공진하는 성질이 있다
코일과 콘덴서를 조합하면 어떤 주파수의 교류전류가 흐르지 않거나, 쉽게 흐르기도 합니다. 라디오의 방송국을 선택하는 튜너는 이 성질을 이용하여 특정한 주파수만을 선택하고 있는 것입니다.
코 일 인덕터
초크코일:고주파에 대하여 저항 작용을 하고픈 고주파를 감쇠시키는데도 사용한다．
용도 : 고주파 필터.
고주파 동조 코일 IFT:코일과 콘덴서를 병렬 접속하고 어느 특정 주파수에 동조하여 신호를 추출하기 위해 사용한다.
용도 : TV나 라디오의 동조 회로등．
바 안테나
동조용이지만 내부에 코어를 삽입하고 특히 길게 하여 안테나와 동등의 특성을 갖게 한 것으로 휴대용 라디오의 안테나로 사용되고 있다．
전원용 초크
저주파에 대해서도 특히 큰 저항을 나타내도록 하여 전원 노이즈 방지용의 필터나 평활 회로의 필터에 사용한다．
트랜스
전원 트랜스:여러가지 코일을 동일한 철심에 감은 것으로 전압의 변환 기능을 갖는다.이것 |
