Magnetic Circuit   자기 회로

(2017-09-01)

Magnetic Current, 자류

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[자기회로]
자기회로  1. 자기 회로
  2. 전기회로 자기회로 비교
  3. 기자력
  4. 자기 저항(Reluctance)
  5. 자기회로 구성

1. `자기 회로` 이란?자기장 문제를 전기 회로적 접근법을 이용하여 단순화시켜 푸는 방법

  ㅇ 전자기장 이론(E&M Field Theory)을 회로 이론(Circuit Theory)으로 대응시켜 해석함
     - 전자계 이론 : 시간,공간 변수 모두 고려 (전계,자계 등)
     - 회로 이론   : 시간 만 변하는 변수로 단순화시킴 (전압,전류 등)


2. 자기회로 구조권선 및 높은 투자율을 갖는 강자성체(철심)으로 구성됨

   


3. 자기회로 특징전기회로,자기회로 주요 대응
     - 감겨진 권선전류/기자력(전기회로전압 즉, 기전력에 대응)가 흐르면, 
     - 철심(전기회로의 도선에 대응)에 자속/자류(전기회로전류에 대응)가 만들어짐

  ㅇ 적용 가능 자기장 관련 장치 例)  
     - 변압기, 토로이드, 모터, 발전기, 계전기4. 전기회로,자기회로 상세 비교

  

  ※ [ 범례 : ① 전기회로, ② 자기회로 ]

  ㅇ 통로          : ① 전류의 통로,               ② 자속(자류)의 통로 
     - 전류 통로   : 도선(Wire)
     - 자속 통로   : 철심(Iron Core) 

  ㅇ 재료 물성     : ① 도체도전율 σ [S/m],    ② 자성체투자율 μ [H/m]
     - 도체 例)    : 동선구리 등
     - 자성체 例)  : 강자성체(철심규소 강판 등)

  ㅇ 유도력(공급력) : ① 기전력(emf) V [V],         ② 기자력(mmf) Vm [A·Turn]
     - 기전력      : 두 점 사이의 전위차 또는 전압 [V]
        . 전류를 흐르게 하는 원천 (전류 공급)
          

     - 기자력      : 코일에 흐르는 전류 및 턴수 [Ampere·Turn]
        . 자류(자속)를 흐르게 하는 원천 (자속 공급)
          

  ㅇ 흐름 발생     : ① 전류 I=∫J·dS [A],        ② 자속(자류) Φ=∫B·dS [Wb]
     - 기전력에 의해 전류가 흐르게 됨 (전하의 흐름)
     - 기자력에 의해 자류가 흐르게 됨 (자하의 흐름, 실제로 자하는 없음)

  ㅇ 흐름 밀도     : ① 전류밀도 J=I/S=σE [A/㎡], ② 자속밀도 B=Φ/S=μH [Wb/㎡]
     - 전류밀도전하공간적 흐름을 나타냄
     - 자속밀도자하공간적 흐름을 나타냄 (실제로 자하는 없음)

  ㅇ 흐름 방해     : ① 전기저항 R [Ω],           ② 자기저항 Rm [A/Wb]
     - 전기저항    : 도선 길이에 비례, 면적에 반비례
       

     - 자기저항    : 쇄교 면적,투자율이 클수록 자기저항이 작아짐 (철심 삽입 등)
       오옴의 법칙   : ① V = R I,                   ② Vm = RmΦ= Hl = NI
     - 전압 강하   : 전기 저항(R)에 비례 함
     - 기자력 강하 : 자기 저항(Rm)에 비례 함

  ㅇ 키르히호프의 법칙
     - KCL         : ① ∑I = 0,                   ② ∑Φ = 0
        . 한 노드에 들어가는 전류의 순 합은 0 이 됨
        . 한 노드에 들어가는 자류의 순 합은 0 이 됨

     - KVL         : ① ∑V - ∑RI = 0,            ② ∑Vm - ∑RmΦ = 0
        . 폐회로에 한 방향으로의 기전력전압강하의 합은 0 이 됨
        . 폐회로에 한 방향으로의 기자력기자력강하의 합은 0 이 됨


[자기회로] 1. 자기 회로 2. 전기회로 자기회로 비교 3. 기자력 4. 자기 저항(Reluctance) 5. 자기회로 구성

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