본문 바로 가기

로고

학습 Q&A

강의 내용 궁금증! 교수님이 직접 답변 드립니다.

  • 홈
  • 교수소개
  • 자연계열
  • 이정욱 교수님
  • 학습 Q&A

Q&A 메뉴.png

※ 유의사항
강의에 나오지 않는 내용에 대한 풀이나 해설은 답변을 드릴 수가 없습니다.
학습과 무관한 내용 및 비방/욕설 등 게시판 성격과 무관한 내용은 사전 고지없이 삭제됩니다.
답변 완료된 게시글은 수정 및 삭제 불가합니다.

feymann99_03.png

게시판 글보기
제목 답변완료 [Serway 대학물리학 2] chapter 31 / 46분55초
질문유형 강좌내용 교수님 이정욱
과목 일반물리학 강좌명
작성자 김*수 (j*****n) 등록일 2024-12-10 00:41

안녕하십니까.

46분 55초쯤 오른쪽 상단 판서에 보면 시간이 0일때는 코일에 유도되는 유도 기전력이 전지와 같은 5V로 유도되고,

시간이 충분히 흐르면 코일이 마치 도선과 같이 작용하여 전류가 흐른다고 하셨습니다. 또한 시간이 충분히 흘렀을 때는 자기장 형태로 에너지가 저장된 것이라고 하셨습니다.

 

제가 헷갈리는 부분은 시간이 충분히 흘렀을 때 코일에 자기장 형태로 에너지가 저장이 되었다는 말은 유도 전류가 흐른다는 말이고, 그럼 유도 기전력이 존재한다는 것이라 생각합니다. 하지만 충분히 시간이 흘렀을 때 전류는 일정하게 흐르고, 그럼 코일 내부의 자속변화가 없다는 말입니다. 자속변화가 없는데 어떻게 유도 기전력이 생기고 자기장이 생겨서 에너지를 저장하고 있는것인지 잘 이해가 되지 않습니다. 

 

항상 질문에 상세히 답해주셔서 감사합니다.

답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다.

댓글
0
이*욱 교수님

안녕하세요. 이정욱 입니다.

 

코일에 에너지가 저장되는 과정에 대해 다시 정리해보시는 거 권장드립니다.

 

한단계씩 설명해드릴게요.

 

1. RL 회로의 코일에서 유도기전력은 전류의 변화를 방해하는 방향으로 나타납니다. 

충전과정에서의 위 상황에 대한 물리적 의미는 다음과 같습니다.

1) 전원장치는 코일을 포함한 도선에 (+)의 일을 합니다. 이는 소자에 에너지를 공급하는 것을 의미하는 것이지요.

2) 이때, 전류의 변화로 인해 코일에는 유도기전력이 나타나고, 이 유도기전력은 전하의 흐름에 대해 (-)의 일을 합니다. 

이는 정상상태의 전류에 도달하지 못하도록 일종의 방해효과를 일으킨다고 해석할 수도 있으며,

이는 도선내의 전기에너지를 자기에너지로 전환과정을 나타내는 것으로 (-)의 일의 양만큼 코일에 에너지가 저장되는 과정으로 이해할 수도 있는 것입니다.

 

2. 충전과정에서 충분한 시간이 흐르면 유도 기전력은 0이되고, 정상상태의 전류가 나타나게 됩니다.

이를 해석하면

충분한 시간이 지나, 코일에 에너지가 최대로 충전되면 더 이상 유도 기전력이 나타나지 않고, 흐름을 방해하지 않게 됨을 의미합니다.

 

축전기를 이용한 RC회로와 비교하면서 공부하시면 도움이 됩니다.

 

RC회로에서 축전에너지가 최대가 되는 충전이 완료된 상태는 정전기적 평형상태이고,

RL회로에서 자기에너지가 완충된 상태는 전류의 변화가 없는 정상상태 인 것입니다.

  • 2024-12-13
  • 2024-12-23 수정