전기기사 전자기학 자계 개념(자계, 자속밀도, 자화, 감자력, 자석, 자성체, 도체에 따른 자계)

<자계와 자속밀도>

자속밀도는 투자율과 자계의 세기의 곱입니다.

따라서

이렇게 나타낼 수 있습니다.

여기서 자속밀도는 자속 나누기 면적이므로 최종적으로는

이렇게 나타낼 수 있습니다.

 

이때 자속밀도란 균일하게 자화 된 재료에서의 다누이 면적당 자속을 의미하며,

자계란 자석의 부근에 자력이 활동하는 공간을 의미합니다.

<자화의 세기>

자화의 세기란 자성체 내에서 자계의 방향으로 전향한 단위 자석의 자석 밀도를 나타낸 것으로

해당 공식으로 나타낼 수 있습니다.

 

이때

을 비투자율이라고 합니다.

<자화에 필요한 에너지>

자화에 필요한 에너지는 다른 말로 체적당 에너지라고 합니다.

따라서

해당 공식으로 표한할 수 있습니다.

<감자력>

감자력은 자계를 약하게 하는 힘입니다.

감자력은

식으로 표현되며

여기서 N은 환상계수로

환상 솔레노이드에서는 0

구 자성체에서는 3분의 1

긴 자성체에서 수평일 경우 0

긴 자성체에서 수직일 겨우 1의 값을 갖습니다.

<자성체 토크와 회전에 대한 일>

자성체의 토크는

이렇게 나타낼 수 있습니다. 이때

이렇게 바꿔서 나타낼 수도 있습니다.

 

또한 회전에 대한 일은

로 나타낼 수 있습니다.

<자성체 종류 및 투자율과 자화율의 관계>

1. 강자성체

종류 : 철, 니켈, 코발트, 망간

투자율 : >>1

자화율 : >>0

 

2. 상자 성체

종류 : 알루미늄, 텅스텐, 백금

투자율 : >1

자화율 : >0

 

3. 반(역) 자성체

종류 : 금, 은, 동, 안티몬, 아녀, 비스무트

투자율 : <1

자화율 : <0

<자석 재료별 특징>

1. 영구자석

잔류 자기, 보자력, 히스테리시스 면적이 높거나 큽니다.

 

2. 전자석

전류 자기는 높습니다.

그러나 보자력, 히스테리시스 면적이 낮거나 작습니다.

 

<도체에 따른 자계>

도체에 따른 자계는 도체에 따른 전계, 자계, 정전용량, 인덕턴스 편을 참고해 주세요.

https://teacher-camel.tistory.com/91

도체에 따른 전계, 자계, 정전용량, 인덕턴스 - 전기기사 전자기학 필수 공식