인덕터(Inductor) – 코일

코일이란 유도 계수를 사용하기 위해서 전선을 감은 수동 소자이다.
인덕터(영어: Inductor)나 선륜(낡은 말투)이라고도 한다.
전자 유도에 의한 자력선을 사용하기 위해 전선으로 감은것을 권선이라고 한다.

 

Physics

 – Overview

Inductance (measured in henries) is an effect which results from the magnetic field that forms around a current-carrying conductor. Electrical current through the conductor creates a magnetic flux proportional to the current. A change in this current creates a change in magnetic flux that, in turn, generates an electromotive force (emf) that acts to oppose this change in current. Inductance is a measure of the generated emf for a unit change in current. For example, an inductor with an inductance of 1 henry produces an emf of 1 V when the current through the inductor changes at the rate of 1 ampere per second. The number of turns, the area of each loop/turn, and what it is wrapped around affect the inductance. For example, the magnetic flux linking these turns can be increased by coiling the conductor around a material with a high permeability.

 

 – Stored energy

The energy (measured in joules, in SI) stored by an inductor is equal to the amount of work required to establish the current flowing through the inductor, and therefore the magnetic field. This is given by:



 E_\mathrm{stored} = {1 \over 2} L I^2

where L is inductance and I is the current flowing through the inductor.



 – Hydraulic model
Electrical current can be modeled by the hydraulic analogy. The inductor can be modeled by the flywheel effect of a turbine rotated by the flow. As can be demonstrated intuitively and mathematically, this mimics the behavior of an electrical inductor; voltage is proportional to the derivative of current with respect to time. Thus a rapid change in current will cause a big voltage spike. Likewise, in cases of a sudden interruption of water flow the turbine will generate a high pressure across the blockage, etc. Magnetic interactions such as in transformers are not usefully modeled hydraulically.



종류
 – 공심 코일
전선을 원통형태로 감아서 원통 내부가 비어 있거나 베이클라이드같은 비자성체로 전선을 보관 유지하는 코일이다. 내구력이 크고 유도 계수가 작기 때문에 주로 고주파용으로 사용된다. 주위의 물체나 코일의 간격(피치)로 인하여 유도 계수가 변동되기 쉽다. 그리고 원형판 주위에 홀수각으로 깍아서 전선을 감은 평면상의 코일이 있으며 이것은 거미집의 형태와 비슷해서 스파이더 코일이라고 불린다.

 – 코어 코일

막대기형, E자형, 북모양 같은 코어(철심)에 권선을 감은 코일이다. 코일의 재질은 페라이트를 이용하는 것이 많다. 저항기와 같은 직선 모양의 양단에 리드선이 나와있는 코일의 형식이 있으며, 이를 마이크로 인덕터라 불린다. 고주파용 코일은 원통형 보빈(영어: bobbin)에 전선을 감아서 내부 코어를 드라이버로 움직여서 유도 계수를 조정하는 것도 있다. 대전류 전원 회로는 변압기와 같은 규소강판도 사용되며 이를 초크 코일이라고 부른다.

   코어에 사용되는 재질은 다음과 같은 종류가 있다.
   * 페라이트
   * 더스트 코어…
          압축 자심재라고도 한다. 금속을 분말로 만들어서 절연 처리후 가압 성형한 것
                         카보닐 철 Fe(CO)5
                         몰리브덴 파마 로이(몰리브덴, 니켈, 철)
                         센다스트(규소、알루미늄、철)


 – 트로이달 코일(링 코일)
도너츠형의 강자성체에 권선을 감은 코일이다.이것에 이용하는 도너츠형의 코어를 토로이달 코어라 불리며 단독으로 시판되고 있다. 코어의 투자율(透磁率)에 의해서 구분된 권수와 유도 계수의 관계를 나타내는 도표는 제조사에서 공개하고 있다. 코일의 권수는 도너츠 구멍을 지나는 전선수를 의미한다. 주위 물체의 영향을 받지 않고 누설 자속이 적으며 유도 계수의 안정성 및 재성성이 높아서 고주파 회로에 널리 사용된다.

출처: 위키백과(한글), 위키백과(영문)

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