Coil

Coil과 Inductor 의 차이는 무엇인가?

전자부품의 Coil과 Inductor 는 동일 한 것이고 회로 명칭은 Inductance 회로 소자이다.
-> 코일이란 여러 겹으로 감겨진 상태를 지칭하는 것이고, Inductor 란 도선을 동심원상 또는 Spiral 상으로 감긴 선으로 된 전자부품
코일 양단에 교류 전압을 인가하면 전류가 시간적으로 변화하면 자속이 식ㄴ적으로 변화하고, 그 자속변화가 전자유도에 의해 기전력을 발생시킨다.
-> 이 기전력은 코일의 전류 변화를 방해하는 방향으로 발생(자기유도)
-> 전류를 방해하는 현상을 Impedance 라 한다.
$L \, = -e( \frac{dt}{dI}) \qquad X_{L} [ \Omega ] = 2 \pi f L$
코일의 전류가 증가하도록 하면 전류와 반대방향으로 결국 전류를 감소시키는 방향으로 기전력이 유도되어 전류의 증가를 방해한다. 역으로 전류를 감소하도록 하면 감소를 방해하는 방향, 즉 증가시키는 방향으로 동작한다.
코일은 전기에너지를 자기에너지로 변환해서 축적한다. 이 전류의 변화와 기전력(e)의 비가 유도계수(Inductance)이다. 기호로 나타내면 L 이고, 단위는 H 이다.
$V_L = L \frac{di}{dt}$

Inductance(L 값)를 크게 하기 위해서는 코일의 권선 수를 많게 하고, 코일 경의 면적을 넓게 하여 투자율 값을 크게 하면 된다.
코일의 권선 수를 증가하는 것도 코일 경의 면적을 넓게 하는 것도, Inductor 를 대형으로 만들지만, 크기를 변화시키지 않고 큰 L 값으로 하기 위해서는 투자율을 크게 한다.
투자율은 자속을 모으는 힘의 크기로 투자율이 큰 물질을 강자성체라 하고, 철, 니켈 등의 금속이나 Ferrite 등이 있다.
코일 경의 면적 내부에 Ferrite 를 넣음으로서 공기일 때에 비해서 수백에서 수천 배의 L 값을 얻을 수 있다.

$L = \frac{k \times \mu \ \times n \times S}{l}$

투자율 $\mu$ 은 자속을 모으는 강도, 투자율 $\mu$ 가 크면 많은 자속을 통과시킨다.

Inductor 에 직류가 흐르면 단락상태와 동일하다. 직류는 전류의 값이 변화하지 않고 일정하다.
-> 커패시터는 직류를 통과시키지 ㅇ낳고 고주파 신호를 쉽게 통과 시키는 소자이지만, 코일은 역으로 직류를 쉽게 통과시키고, 고주파 신호는 거의 통과하기 어렵다.
$\frac{dt}{dI} = 0$
그러나 교류일 때에는 주파수에 따라 특성이 변하는 성질을 가진다.
Inductor의 교류에 대한 의사적 저항을 유도성 Reactance( $X_L$ )라 부른다.
$X_L$ 은 주파수가 높게 되면 큰 값으로 되고, 유도성 Reactance는 교류에 대한 의사적 저항으로 Impedance 이다.
$X_L [ \Omega ] = 2 \pi f L$
전자회로 부품으로서 Inductor 의 활용
-> 전기에너지를 자기에너지로 축적
-> 주파수에 따라서 Inductance 가 변화