다른 영상들에서
전선에 흐르는 전류가 어떻게 자기장을
만들 수 있는지 살펴보았습니다
이번 영상에서 살펴보려는 것은
그와는 반대로
자기장의 변화가 어떻게
고리 도선에 전류를 유도시킬 수 있는지 입니다
우리는 '변화'를 살펴볼 것인데
고리 도선을 지나는 자속의
변화를 살펴볼 것입니다
그리고 이것이 어떻게 도선에 전류를
유도하는지 살펴볼 것입니다
왼쪽의 그림은
자기장을 그리고자 한 것입니다
이것들은 자기력선입니다
화면에 수직인 선들이기 때문에
선처럼 보이지는 않을 것입니다
선들은 당신을 향해서 화면을 뚫고 나오고 있습니다
따라서 화살표의 끝부분이 보인다고 생각하면 됩니다
전기장을 나타내는 여러 방법이 있는데
이 그림처럼 나타낼 수도 있고
벡터를 사용하여 나타낼 수도 있습니다
그리고 자기력선을 사용할 때는
선들의 밀도가
자기장의 세기를 나타냅니다
그림의 오른쪽에서는
선들의 밀도가 작으므로
자기장은 왼쪽에서보다
오른쪽에서의 세기가 더 작습니다
이 그림이 자기장의 세기를 알려줍니다
만약 벡터로 나타냈다면
오른쪽에서의 화살표가 왼쪽보다
더 크게 그려졌을 것입니다
이제 고리 도선을 그려보겠습니다
('고리'는 끊이지 않고 한 바퀴 돌아가는 모양을 뜻함)
(따라서 꼭 원형이 아니어도 됨)
이곳에 고리 도선을 두었을 때
도선이 자기장 안에 고정되어 있고
자기장이 변화하는 상태가 아니라면
이 도선으로 인해 정의된 평면을 지나는
자속이 존재할 것입니다
'자속'이라는 말이 익숙하지 않다면
자속에 관련된 영상을 보고 오는 것을 추천합니다
만약 이 도선을
자기장 안에 고정시키면
아무런 일도 일어나지 않을 것입니다
하지만 이 표면을 통과하는 자속을
어떻게든 변화시킨다면
전류를 유도시킬 수 있을 것입니다
예를 들어 현재 자기장은
화면을 뚫고 나오고 있습니다
이 자기장을
더 강력하게 만들 수 있다면 어떨까요?
한가지 방법은
화면 바깥 방향으로의 자기장에
변화를 주어 자속을 더 강력하게
하는 것입니다
그림으로 나타내기는 애매하지만
바깥방향으로 더욱 강력해지므로
큰 화살표를 그려보겠습니다
이것들이 바깥 방향으로
밀도가 조금 더 높아진다고 할 수도 있겠습니다
이는 전류를 유도시킬 것이고
유도된 전류는
이 방향이 될 것입니다
도선을 따라 시계 방향이 될 것입니다
전류가 흐르는 이유는 자속의 변화가
전압을 유도했기 때문이고
전압은 전류를 만들어내는 전기적 원동력이기 때문입니다
자속을 바꾸는 다른 방법들도 있습니다
바깥쪽이든 어느쪽이든 자기장을 약화시키면
만약 안쪽으로 자기장을 변화시키면
전류는 반대 방향으로 흐를 것입니다
어쨌든 여기에서 도선으로 정의된 평면을
통과하는 자속에 변화를 주었을 때
전류가 유도된다는 것이 중요합니다
만약 자기장이 일정하고
도선에 변화를 주지 않는다면
전류는 유도되지 않을 것입니다
하지만 어떤 방법으로든 자속을 변화시킨다면
전류가 유도될 것입니다
자기장을 변화시키는 대신
도선을 이동시킬 수도 있습니다
이쪽 방향으로 움직이면
이 표면을 통과하는 자속
즉 표면을 뚫고 나오는 자속은 증가할 것입니다
왜냐하면 왼쪽으로 갈수록
자기장의 밀도는 커지고
세기가 강력해지기 때문에 이 면적을 통과하는
자속이 증가하기 때문입니다
따라서 만약 이쪽으로 이동시킨다면
역시 이와 같은 전류가 유도될 것입니다
만약 도선이 왼쪽에 위치했을 때
반대쪽 방향으로 도선을 움직인다면
역시 전류가 유도되겠지만
화면 바깥쪽 방향으로의 자속이
감소하기 때문에
반대 방향의 전류가 유도될 것입니다
자속을 변화시키는 또 다른 방법들도 있습니다
고리 도선의 면적을 변화시킬 수도 있습니다
만약 도선이 수축성이 있는
소재로 만들어졌다면 말입니다
도선 내부 고리의 면적을 증가시키면
도선을 늘여서
도선 내부의 면적이 증가된다면
면적의 증가로 인해
화면을 뚫고 나오는
자속은 증가할 것이고
따라서 전류가 유도될 것입니다
결론적으로 전류를 유도함에 있어서
자속의 변화가 필수적이고
더 자세한 내용은 다른 영상들에서 다루겠습니다
이것이 패러데이 법칙의 기본이고
이 영상에서 중요한 것은
고리 도선이 있을 때
고리 도선을 통과하는
자속이 변화한다면
전류가 유도될 것이라는 사실입니다