1.2장_자기장과 코일(자성체를 갖는 코일)

강자성체의 자화

강자성체(ferromagnetic material) : 자기장에 민감하게 반응하는 성질을 지닌 물질, Fe(철), Ni(니켈), Co(코발트) 등

자기구역(=자구, magnetic domain) : 같은 방향의 전자스핀을 지닌 원자들의 집단

 

자화(magnetization) : 원래 자석이 아니었던 물체가 외부 자기장에 의해 자석의 성질을 띄는 현상
 *외부 자기장에 의해 자구정렬 → 자체자속 생성
 *외부에서 가해진 자속 << 자구의 정렬로 만들어진 자속(약 5000배)

 *강자성체 철심을 이용하여 작은 전류로 큰 자속을 만들 수 있음

 

자심(magnetic core) : 코일의 자속을 키우기 위한 목적으로 코일에 삽입하는 물체
 *일반기기에서 자심은 대부분 철성분 물질로 이루어지므로 보통 철심(iron core)이라 부름

 

자화전류(magnetizing) : 철심을 자석으로 만드는 전류

 

 

 

자기포화(magnetic saturation)

포화(saturation) : 철심을 이루고 있는 원자의 수가 유한하기 때문에 모든 자구들이 그 한계까지 다 정렬하고 나면 외부 자기장을 계속 키워준다해도 철심의 자화로는 자속이 더 이상 증가하지 않는 상태

 

 

코일의 자화범위와 최대자속

-일반적으로 전기기계가 동작하기 위해서는 내부에 상당히 강한 자기장이 필요

-코일이 제공할 수 있는 최대 기자력은 코일에 사용된 도체의 체적(단면적, 길이)에 비례

-최소의 철심으로 최대의 효과를 얻기 위해 철심의 최대 자화범위를 자기포화 경계영역까지로 설계