현실 우주의 코일과 전기회로 대한 설명(이번에는 나름 쉽게 썼습니다 ㅠ)

[닉네임짓기싫다]

원글의 내용은 도대체 어느 다중차원 우주의 이론인지 모르겠는데, 우리가 사는 우주 버전은 그렇지 않습니다. ㅋㅋㅋ

이제 이런 헛소리 들어주기도 슬슬 질리는군요. 

안 그래도 저번에 설명한 건 전공 지식을 날 것으로 나열해서 일반인이 이해하기 어렵다 싶었는데, 이번엔 좀더 이해하기 쉽게 쓰겠습니다.

[코일의 전류, 외부 자기장, 그리고 코일 전압의 관계]

 사실 알고보면 되게 단순합니다. 

 코일 전류 ---(앙페르법칙)-----> 코일 전류에 의해 유도된 자기장  

                                                                        +                          ----(패러데이 법칙)----->   코일 전압

                                                   자석에 의한 외부 자기장

1) 코일 전류에 의한 자기장은, 코일 전류에 앙페르 법칙을 적용하여 계산하고, 권선 밀도(N/D) 비례

2) 코일 전압은, 두 자기장의 합에 패러데이 법칙을 적용하여 계산하고, 코일의 총 턴수(N)에 비례

그림으로 나름 쉽게 표현하면 아래와 같습니다. 이것도 어려우시면 죄송 ㅠㅠ

[전기회로에서의 코일, 그리고 코일 전류]

이걸 중고등학교 때 배운 전기회로로 표현하면 아래와 같이 됩니다. 

이해가 쉽도록 일부러 두 성분을 분리해서 표현했습니다.

자 끝났습니다. 이게 전부입니다. 알고 보면 별거 없습니다.

나머지는 여러분이 중~고등학교 때 배운 회로 이론을 따릅니다. V = IR 같은 것들 말이죠. 

저도 하도 오래되서 중,고등학교 때 배운 전기회로가 어느 수준인지 기억은 잘 안나는데,

옴의 법칙이나, 전류가 흐르려면 폐회로가 되어야 한다 같은 기본적인 건 배웠던 것 같습니다. 

그리고 회로의 전류는 회로 전체의 소자 구성에 의해 결정된다는 것도요 ㅎㅎ

자 그럼 원본 문제가 뭐가 문제인지 아시겠죠? 전체 회로가 안 나오는데 전류가 어떤 식으로 바뀔지 누가 알까요? 

학교에서 배울 때, 전원만 딸랑 하나 주고 전류 계산하라고 하던가요? ㅎㅎ 회로 구성은 무궁무진합니다. 

[구경하는사람24]

계속 멋대로 상황 설정해서 동문 서답하네.

누가 I가 다르데? V가 다르다고 하든?

전류의 세기는 = I / T

거기서 I는 동일한데 T가 줄어 든다니까.

너님은 지금 T를 상수로 동일하게 설정하면서

은근슬쩍 T가 동일할 때 전류의 세기는 같다.

그런데 학생의 말대로 촘촘함을 하면 촘촘함 적용 후 T 가 줄어들잖아.

아니야? 1cm 봉에 10번 감은 것이랑 1km 봉에 10번 감은 거랑 전류 생성 시간이 동일해?

뻔히 알면서도 정확한 회로를 모르기 때문에 아 몰랑. 어쨋든 수식 적으로 내 말이 맞음.

이 짓거리 하는데, 알만큼 아는 분이 그러면 안되지.

[닉네임짓기싫다]

뇌피셜 그만하시구요 ^^
원래는 적당히 봐주려고 했는데, 이제 카페 규칙인 약법삼장에 근거하여, 진지하게 당신한테 거증 의무를 이행할 것을 요구합니다.
나는 나 자신의 주장들을 공학적 이론과 분석을 통해 모두 거증 했습니다.
하지만 당신은 주장만 했지, 그를 뒷받침해 줄 공학 이론과 분석 기반의 근거를 제시한 바 없습니다. 이제 그걸 하기를 요구합니다.

[구경하는사람24]

이제 너랑 나랑 왜 틀린 답을 말하는 줄 알겠네.

너 지금 문제 그림 제대로 안 읽은 게 확실한데.

넌 지금 자석을 통과하는 것이 아니라 일반적으로 전자기 유도 할 때 사용하는 정해진 시간동안 가까이 대고 멀리 하는 것으로 보고 있는데

문제 보면 자석이 원통을 들어갔다가 나와있거든?

난 문제 그림 그대로 자석을 바닥 까지 집어 넣었다가 빼는 걸로 계산함


원통 상단의 자기장 길이 D0 로 고정 ,

길이가 D1 인 코일 내부를 V 속도의 자석이
통과 할 때의 시간 T1 = D1 / V
자기장 변화 시간 MT1 = T1 + D0 / V

길이가 D2 인 코일 내부를 V 속도의 자석이 통과 할 때의 시간 T2 = D2 / V
통과 할 때의 시간 T2 = D2 / V
자기장 변화 시간 MT2= T2 + D0 / V

촘촘함 적용으로 인해 D2 < D1 경우, 당연히 T2 < T1 , D0 / V 는 동일하니 서로 없애고

그렇기 때문에 동일 전류량 대비 생성시간이 줄어들어 전류의 세기가 강하다는 게 내 말인데

넌 일반적인 유도기 전력 실험하는 것처럼 자석으로 생성되는 전류 시간을 T로 고정함

[구경하는사람24]

[닉네임짓기싫다]

이제는 그저 이해를 돕기 위해 그린 그림 가지고 시비를 거는 겁니까? ㅋㅋㅋ 나는 그런 말을 한 적이 없는데 자꾸 뇌피셜이 늘어나시는군요.
지금 내용은 막대자석의 자기장 공간산포와 자석의 이동속도 제약으로 인해, 권선 밀도가 높은 쪽이 유도기전력이 더 강해진다 정도라는 주장이군요. 뭐 좋습니다. 특수 케이스지만 실제에서 없는 건 아니지요.
다음으로 권선 밀도의 상승으로 인해 자기장 변화가 빨라지고, 결국 전류도 늘어난다는 분석 결과는 어디 있나요?

[구경하는사람24]

뭔소리여? 유도기전력은 촘촘함 적용 미적용이나 동일하다고. 미치겠네.

V1 이나 v2 나 i1 이나 i2나 똑같다고, 계속 말하잖아.

교사 질문이 뭐야? 전류의 크기야? 아니지?

전류의 세기를 물었지?

전류의 세기 공식 이 뭐야? 전하량/ 시간 이지?

일반적인 페러데이 에 사용되는 실험에서는 자석에 이동에 따른 전류 생성시간이 고정이 되지?
(E.g 코일 앞에 자석을 일정 속도로 일정거리만큼 가까이 갔다가 다시 그만큼 뒤로 빽.)

내 이해 그림대로 극한의 촘촘함으로 코일의 밀도 를 높이면, 실제 측정 되는 전류 생성 시간이 줄겠지?

동일 감는 횟수로 권선 밀도를 높인다는게 결국 감기는 길이를 줄인다는 거니까, 그치?

그런데 앞서 설명한대로 전체 유도기 전력인
V1, v2 가 같지? 동일 저항을 쓰니까 i1, i2도 같고?

그런데 전류의 생성 시간이 다르지?

그렇기에 동일 전류로 생성시간이 더 짧은 친구가
더 전류의 세기가 높다는 결론이 나오지?

[닉네임짓기싫다]

당신 뇌피셜 따윈 관심 없구요. 맥스웰 방정식과 회로 이론 포함한 공학 이론을 기반으로 분석해서 증명하세요.^^

[구경하는사람24]

아니 전류의 세기가 = 전하량 / 시간 인게 뇌피셜이냐?

혹은 동일 도선 감은 수 대비, 감기는 길이를 매우 짧게 했을 때 전류의 측정 시간이 줄어든다는게 뇌피셜?

대체 뭐가 뇌피셜인거냐?

넌 지금 일반적인 페러데이 실험 하는 것처럼 자석을 솔라노이드 코일 앞에 가져다가 땠다가 생각하면서

전류 측정시간을 고정시킨 상태로 문제의 그림은 신경 안쓰고 말하고 있잖아? 아니야?

[닉네임짓기싫다]

내가 했듯이 당신도 본인 주장의 내용에 대해 과학적 원리를 구체적으로 쓰면서 설명하세요.
그냥 주장만 잔뜩 늘어놓고 있는데, 나보고 알아서 이해하라는 건가요? 주장은 당신이 했으니 구체적 설명도 당신의 책임.
우선 "자석에 이동에 따른 전류 생성"이라는게 어떤 메커니즘으로 되는 건지 한번 설명 좀 들어봅시다. 난 당최 모르겠는데, 맥스웰 방정식 상에 그런 원리가 있나요?

[닉네임짓기싫다]

특히 원본 문제에서는 회로가 정의가 안 되어있는데, 어떻게 전류를 설명할 수 있는지 궁금함.
당신 말대로 별도의 가정 없이 원본 문제 그대로 풀 수 있다면, 그에 대한 원리를 정확히 설명하세요.

[구경하는사람24]

자석의 운동에 따른 코일에서의 전자기 유도 작용에 관해서 너님이 다 상세히 설명해놓고 나보고 설명하라는게 악취미인듯.

난 그만큼 설명 못함.

[구경하는사람24]

그리고 그림이고 뭐고 회로 정의가 안되어 있다는 식으로 갈꺼면,

정답이 아예 없는걸?

[닉네임짓기싫다]

ㅇㅇ? 나는 유도기전력 부분만 설명했는데요? 근데 이건 전압 소스일 뿐이고, 문제에는 전기 회로가 정의 안 되어있어서 전류는 설명 못 한다고 했죠.
그걸 설명하기 위해서 어쩔 수 없이 모터 회로를 가정했는데, 당신은 문제를 마음대로 왜곡하느니 뭐니 하는 데다가, 추가로 지금 당신이 대뜸 전류가 생성된다고 얘기까지 하니깐 궁금해서 물어보는 거임.
아니면 내가 얘기했던 대로 유도기전력 생성 → 폐회로 특성에 따라 정해진 전류가 흐른다는 말인가요?

[닉네임짓기싫다]

ㅋㅋㅋ 그러니깐 처음부터 말했잖아요. 문제가 잘못 되었다고. 이제 좀 인정하십니까?

[구경하는사람24]

V = IR 이고 정확하게 I가 몇인지를 아는게 아니라, 전류의 세기 I / T 를 구하고 싶은거 아님?

R 이 0 이라고 하면 할말이 없는데, R > 0 클 꺼고, 어찌되었든 너님이 자석의 이동에 따라 V 가 생성됨을 상세히 설명했으니

동일 I 에서 T가 다르다는걸 내가 설명하면 전류의 세기가 나오는거 아님?

[구경하는사람24]

그 교사가 올려준 그림 기준으로, 자석이 일반적인 전자기 유도 법칙에서의 전류의 생성 시간 T를 고정하는 방식이 아니라

끝까지 집어 넣었다가 뺴는 방식이라, 내가 극단적으로 권선 밀도를 높이면 T가 줄어든다고 그림으로 설명하는데 ,

너님은 자꾸 일반적으로 상용.. 양쪽다 T를 고정하는 방식으로 설명하잖아. 내가 그게 틀렸디? 맞다고 아놔.

그런데 교사가 올려준 그림 기준으로는 된다고..

[닉네임짓기싫다]

I/T 면 전류 미분 얘기하는 거에요? 근데 그건 전류의 (평균)변화량이지, 전류의 세기가 아닌데요? 애당초 전류의 세기랑 전류량은 같은 말입니다.

[구경하는사람24]

그래서 내가 처음에 물었지?

2초 동안 초당 5A 측정었을 때와

10초 동안 초당 1A 측정되었을 때의

전류의 세기가 같음?

[닉네임짓기싫다]

당연 5A가 더 전류가 쎄죠. 전류의 세기 비교는 시간을 고려해서 말하는게 아닌데요? 0.1s 100A라도 그 순간에는 100A가 전류가 더 쎈 거지.

[구경하는사람24]

제가 그토록 듣고 싶었던 답변 이었습니다.

비 전공자로서 전문적인 지식 이해하기 쉽게 잘 배우고 갑니다. 좋은 밤 되세요.

매일 밤마다 고생이 많으셨습니다.

[Pinafore]

아니 여기서 급회전???

[마법의활]

그럼 흔한 인터넷 찌질이들처럼 계속 억지쓰면서 옥쇄하거나 입 다물고 잠수 타야 하는 건지요.