소방설비산업기사(전기) 전자력과 전자유도 — 인덕턴스와 결합계수

코일에 교류가 흐르면 전류의 변화를 막으려는 작용이 생기고, 그 크기를 유도 리액턴스로 나타낸다. 유도 리액턴스는 2π와 주파수, 인덕턴스를 곱한 값이다. 인덕턴스 0.5H인 코일에서 리액턴스가 753.6Ω이면 주파수는 753.6을 2×3.14×0.5로 나눈 240Hz다. 2π만 나누고 인덕턴스를 빠뜨리면 120Hz가 되어 계산이 어긋난다.

두 코일이 자기적으로 이어져 있으면 한쪽 전류의 변화가 다른 쪽에 기전력을 만든다. 이 관계의 크기를 상호인덕턴스라고 하고, 두 코일이 실제로 얼마나 결합했는지는 결합계수로 나타낸다. 결합계수는 상호인덕턴스를 두 자기인덕턴스를 곱한 값의 제곱근으로 나누어 구한다.

계산에서는 단위를 먼저 맞춘다. 둘 다 mH로 주어지면 같은 단위끼리 그대로 넣어도 되고, 곱한 값의 제곱근을 정확히 잡는 것이 관건이다. 자기인덕턴스 250mH와 360mH, 상호인덕턴스 210mH이면 250×360의 제곱근이 300이므로 210÷300으로 0.7이다.

숫자가 깔끔하게 떨어지지 않으면 제곱근 값을 어림한다. 3mH와 6mH를 곱한 18의 제곱근은 약 4.24이므로, 상호인덕턴스 4mH를 나누면 약 0.94가 된다. 제곱근을 4.5로 어림하거나 상호인덕턴스를 제곱해 넣으면 다른 값이 나온다.