전기기사 필기 요점정리 (전자기학 - 2)

6장 정자계

○ 자기

․자류가 없다. → 유동성이 없다.

․자성체

-강자성체: 철, 니켈, 코발트

-역자성체: 구리,

-상자성체: 알루미늄, 망간

․훼리자성체의 자구 스핀 배열 상태 :⃒⃓⃒⃓⃒

○ 쿨롱의 법칙:

[N] ☆☆

[H/m] ☆

○ (점)자계의 세기

[AT/m], [N/wb] ☆☆

․합성 자계 H =2H1 cosθ ☆

○ 전자력

․m 에서 나오는 자속수: m ☆☆

․m 에서 나오는 총 자력선수: m/μ ☆

○ 자화의 세기 (분극의 세기)

․ ☆☆☆☆

○ 자속밀도

․ ☆☆☆☆

․ [Wb] ☆

○감자력

․자화의 세기와 비례한다. ☆

․ (N:감자율)

․환상 솔레노이드의 감자율은 “0”이다. ☆

○ 자위

[AT], [J/Wb]

○ 자기쌍극자

[AT]

[AT/m] ☆☆☆

* M(자기쌍극자 모먼트)= m․l [wb․m]

○ 판자석

[AT]

[wb/m]☆

* 구ω=4π=2π(1-cosθ) [sv]

 

 

 

 

 

○ 회전력

․막대자석

[N․m]☆☆☆

․평판코일

[N․m]

 

○ 경계조건

H1(B1)

μ1

μ2

 

H2(B2)

(법선),

(접선)

( )

․자계가 경계면에 평행이면 경계면은 압축 응력을 받는다.

․자계가 경계면에 수직이면 경계면은 인장 응력을 받는다.

․자계가 경계면에 수직이거나 평행일 때 투자율이 작은 쪽으로 이끌리는 힘을 받는다.

7장 전류의 자기 현상

○ 선전류(자계중 전류)에 작용하는 힘

[N]

○ 평형도선간에 작용하는 힘

[N/m] ☆☆☆☆☆

○ 하전입자에 작용하는 힘

○ 전계와 자계가 동시에…

[N]

○ 자계 내에 수직으로 돌입한 전자는 원운동을 한다.

[N]

,

○ 암페어의 주회적분 법칙(전류와 자계와의 관계)☆

→ *미분형

○ 비오사바르법칙 (전류와 자계의세기와의 관계)

[AT/m] ☆

 

 

○ 자계의 세기

․원주

a.외부(무한장 직선)

[AT/m] ☆☆

b.내부

[AT/m] ☆☆☆* 그래프

․유한장 직선

[AT/m]☆

 

․원형 코일 중심에서 x만큼 떨어진 지점의 전계의 세기

(비오사바르법칙 응용)

[AT/m]☆ *

[AT/m] ☆☆☆☆☆

․환상 솔레노이드 (암페어의 주회적분 법칙응용)

[AT/m] ☆☆☆☆

․무한장 솔레노이드

[AT/m] ☆

[AT/m]

○ 자계의 세기 구하는 문제

․정삼각형 중심점의 자계세기 (유한장 직선 응용)

[AT/m] ☆☆☆

․정사각형 중심점의 자계세기

[AT/m] ☆☆☆☆

․정육각형 중심점의 자계세기

[AT/m] ☆

․반경이 n각형 중심점의 자계세기

[AT/m] ☆

․원 중심에서의 자계세기

[Wb]☆

(*반원: [Wb]☆☆☆)

○ 자화의 세기

[㏝/㎡]

○ 기타

․스트레치 효과: 가요성 전선이 원형이....

․스토우크스 정리

․자계가 보존적이 아닌 경우 - 전류에 의한 자계

․핀치효과: 액상도체에 강전류를 흘려...

․자속밀도B와 자기벡터 퍼텐셜의 관계

 

제8장 자성체와 자기회로

○ 강자성체의 자화 곡선

․퀴 리 점: 자화된 철의 온도를 높일 때 강자 성이 상자 성으로 급격하게 변하는 온도

 

․바르크하우젠 효과: 철의 자화 현상은 매끈한 B-H곡선이 아이라 계단적으로 증가 도는 감소하는 효과

․

 

 

○ 히스테리시스 곡선

․ [wb/㎥]

(스타인메쯔 상수 1,6)

․횡축은 자계의 세기, 종축은 자속밀도

․히스테리시스 곡선에서 종축이 만나는 점 - 보자력

․히스테리시스 곡선에서 종축이 만나는 점 - 전류 자기

․전 자 석 보자력‧면적은 작고 잔류자기는 클것 ☆

영구자석 보자력과 면적‧잔류자기가 클것

○ 자화에 필요한 에너지

․자계의 에너지 밀도

[J/㎥] ☆☆☆☆

․단위면적당 자석 표면에 작용하는 전자력

[N/㎡] ☆☆

․전체면적에 작용하는 힘

[N] ☆☆☆☆

 

○ 자기회로와 전기회로의 비교

자기회로		전기회로
자속☆ 자계 기자력 자속밀도 투자율 자기저항	φ[Wb] H[A/m] F[AT] B[Wb/㎡] μ[H/m] Rm[AT/Wb]	전류 전계 기전력 전류밀도 도전율 전기저항	I[A] E[V/m] V[V] D[A/㎡] σ[℧/m] R[Ω]

․자기저항

[AT/Wb] ☆☆☆{A: 단면적}

․기자력

[AT] ☆

․자속

[㏝] ☆☆☆☆

○ 공극이 있는 철심

○ 기타

․물질의 자화 현상은 일반적으로 전자의 자전으로 정의

․일반적으로 자구를 가지는 자성체 - 강자성체

․자기 외형 효과: 초음파의 발생 장치에 응용

 

제9장 전자유도

○ 패러데이 전자유도

(전자유도현상에 의해 발생된 유도기전력은 자속쇄교수의 감쇄율레 비례한다.)

[V] ☆☆☆☆☆

*

*기타 참고공식: [W]

○ 유도기전력

[N]☆☆☆☆

[N]

○와전류손 (맴돌이 전류)

☆☆

․페라이트 코어의 특징 - 와전류손이 적다.

․코일에 성층 철심 또는 압분철심을 사용하여 감소시킴

․와전류이용 기기: 적산 전력기의 전자제동 장치

․와전류손이 가장 적은 코일은 공심.

○ 표피효과

․ [m] ☆

․ 주파수가 높을수록 침투깊이(δ)는 만큼 감소

표피효과, 저항은 만큼 증가

제 10장 자기 인던턴스

○ 인던턴스

( )☆☆☆☆☆

( )☆☆

- 단위

이므로

☆☆

○ 인던턴스 계산

․ ☆☆☆☆

․쇄교자속 (N: 전체 권수)

[Wb]

 

․솔레노이드

, N=nl(S=πa2)

[H] [H/m]

- 무한장보다 유한장 솔레노이드의 인던턴스가 작다

․동축원판 (원주, 동축케이블)

a. a < r < b

[H] ☆

b. r < a

[H]

․평행도선 (평행왕복도선)

[H] (d:도선간격 , a: 선반지름)

 

 

․원주도체의 내부 인덕턴스

[H/m]☆☆

○ 인덕턴스 연결

․직렬연결

[H]☆

․병렬연결

[H]

․결합계수

(0≤k≤1)☆☆☆

(결합계수․상호인던턴스가 작으면 누설자속이 많다.)☆

․두 코일이 서로 직교하고 있을 때는 자속의 쇄교가 없으므로M=k=0

․ ☆

○ 자계에너지

[J]☆☆

 

11장 전자계

○ 변위전류 밀도(유전자 안에서)

( )

․만약 =Vmsinωt [V] 라면

[A/㎡]

․만약 =Vmcosωt [V] 라면

[A/㎡]☆

 

․변위전류 : 자속밀도의 시간적 변화

[A]

○ 특성(파동) 임피던스

☆

○ 전파속도

[m/s] ☆☆

☆

*전자파 속도 [m/s]

○ 포인팅 벡터

․단위 면적을 단위 시간에 통과하는 에너지

․ [W/㎡] ☆

* 단위

 

○ 맥스웰의 전자(전방) 방정식

․가우스 정리의 미분형

- ☆

(전하에서 전속선이 발산한다.)

- ☆

(고립된 자극은 존재하지 않는다.)

․패러데이 전자유도법칙의 미분형

- ☆

(자속의 시간적 변화에 의해 유기기전력(전계의 회전)이 발생한다.)

․암페어의 주회 적분법칙의 미분형(전류와 자계의 관계)

- ☆

(전도 전류와 변위 전류는 자계를 생성한다. )

․수평전파:대지에 대해 전계가 수평면에 있는 전자파

․전자파

- 전계와 자계가 동시에 존재하되 위상이 90°다르다

- 즉 E×H 방향과 같다.