패러데이 법칙 계산기

코일 감은 수와 시간에 따른 자기 선속 변화로 유도 기전력을 계산합니다.

유도 기전력 계산
회전당 자기 선속을 웨버로, 시간 간격을 초로 입력하세요.

패러데이 전자기 유도 법칙 안내

패러데이 법칙은 유도 기전력을 쇄교 자속의 변화율과 연결합니다. 모든 회전에 같은 선속이 통과하는 코일에서는 쇄교 자속이 감은 수와 회전당 선속의 곱입니다. 시간 간격 동안의 평균 유도 기전력은 감은 수에 선속 변화를 곱하고 경과 시간으로 나눈 값의 음수입니다. 웨버 매초는 볼트이므로 SI 단위로 입력하면 바로 볼트 단위의 답을 얻습니다. 음의 부호는 렌츠 법칙을 나타냅니다. 닫힌 도전 경로가 있으면 유도 전류는 자신을 만든 변화를 방해하는 자기 효과를 일으킵니다. 선택한 부호 규약에서 양의 선속이 증가하면 부호 있는 기전력은 음수입니다. 감소하면 양수입니다. 실제 문제에서는 크기만 묻는 경우도 많아 계산기는 둘 다 표시합니다. 부호는 양의 고리 방향과 선속 방향을 먼저 정의한 뒤에만 의미가 있습니다. 자기 선속은 코일 면적을 통과하는 자기장의 면적분입니다. 균일한 자기장과 평면 고리에서는 자기 선속 밀도, 면적, 자기장과 면의 법선 사이 각도의 코사인의 곱으로 쓸 수 있습니다. 따라서 자기장 변화, 고리 면적 변화, 코일 회전, 불균일한 자기장 속 이동으로 선속이 변할 수 있습니다. 이 계산기는 초기와 최종 선속을 직접 입력받으므로 선속만 구하면 어느 메커니즘이든 나타낼 수 있습니다. 결과는 입력한 시간 구간의 평균 기전력입니다. 순간 전압에는 쇄교 자속의 미분이 필요하며 과정 중 값이 달라질 수 있습니다. 모델은 모든 회전에 같은 선속이 쇄교한다고 가정하고 권선 저항, 인덕턴스, 누설 자속, 기생 정전 용량, 자기 포화, 측정 대역폭을 무시합니다. 유도 개방 전압이 패러데이 법칙을 따르더라도 이러한 효과는 전류와 과도 응답에 영향을 줍니다. 물리 문제와 전자기 예비 추정에 사용하고, 상세 설계에는 시간 의존 회로나 장 모델을 적용하세요. 높은 유도 전압은 위험할 수 있으므로 실제 코일에는 절연, 스위칭 보호, 안전한 측정 방법도 필요합니다.

패러데이 법칙 예시

표는 평균 기전력 크기를 보여주며 방향은 선택한 선속 부호 규약에 따릅니다.

감은 수와 선속 변화시간 간격기전력 크기
100회, +0.02 Wb0.5 s4 V
50회, -0.03 Wb0.2 s7.5 V
200회, +0.005 Wb0.1 s10 V

패러데이 법칙 사용 방법

  1. 자기 선속과 쇄교하는 코일의 감은 수를 입력하세요.
  2. 선속이 변하는 동안의 경과 시간을 입력하세요.
  3. 회전당 초기 및 최종 자기 선속을 웨버로 입력하세요.
  4. 유도 기전력 계산을 선택하고 부호 있는 값과 크기를 확인하세요.

자주 묻는 질문

코일에 대한 패러데이 법칙 공식은 무엇인가요?

평균 기전력은 코일 감은 수에 선속 변화를 곱하고 경과 시간으로 나눈 값에 음의 부호를 붙인 것입니다. 음의 부호는 렌츠 법칙을 나타냅니다.

결과에 음의 부호가 붙는 이유는 무엇인가요?

선택한 규약에서 유도가 자기 선속 변화를 방해함을 나타냅니다. 전압의 양이 음수라는 뜻이 아니라 극성을 설명합니다.

자기 선속의 단위는 무엇인가요?

SI 단위계에서 자기 선속은 웨버로 측정합니다. 초당 일 웨버는 일 볼트에 해당합니다.

순간 기전력을 구하나요?

아닙니다. 입력 구간의 평균 기전력을 구합니다. 순간 기전력에는 쇄교 자속 함수의 시간 미분이 필요합니다.

모든 회전에 같은 선속이 통과해야 하나요?

이 단순화된 계산은 회전당 선속이 같다고 가정합니다. 각 회전의 쇄교량이 다르면 개별 쇄교량을 합하거나 전체 쇄교 자속 변화를 직접 사용하세요.