Keyword: Inductance, Inductor
목적:
이번 예제는 솔레노이드 코일에 전류가 흐르고 있을 때 코일이 가지는 인덕턴스를 구하고, 기본이론과 비교합니다. 모델은 아래의 그림과 같이 반지름 1mm의 원형 단면을 가지고 있으며, 길이는 50mm, 감은 수는 10회, 도체 매질은 구리(Cu), 인가되는 전류는 1A(rms) 입니다.
- 솔레노이드 코일 생성
- Infinite Box생성
- Mesh생성
- Mesh >> Mesh domain
- Circuit설정
- 재료 물성 설정
- 도체 및 진공 상태 설정: Volume region
기본 이론치:
전류가 흐르는 도체 주변에는 자기장이 형성됩니다.
도체에 흐르는 전류가 교류인 경우 자기장의 세기는 전류에 따라 변화하고, 전류의 흐름을 방해하는 방향으로 도체 상에 전압을 발생 시킵니다.
이를 자기-인덕턴스라 부르고, 자기-인덕턴스를 갖는 것을 인덕터라 부릅니다.
도체의 인덕턴스는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있습니다.
주파수가 높아질수록 인덕턴스 효과가 중요해지며, 주파수에 따른 식으로 나타내면
Flux 시뮬레이션 결과:
Flux에서는 해석 완료 후 도체에 걸리는 전압과 전류 그리고 자속을 측정하여 위의 이론 식에 적용하여 인덕턴스를 구하게 됩니다.
Flux의 computation 기능을 이용하여 도체에 걸리는 전압과 전류 그리고 자속을 구할 수 있습니다.
위에서 구해진 전압과 전류, 자속을 인덕턴스를 구하는 각 식에 입력하면,
로 두 식이 같은 해를 가지는 것을 확인할 수 있습니다.
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