강자성체가 구리보다 변화하는 자기장에 의한 열을 더 많이 발생시키는 이유는 무었인가요

Question

유도전류를 통해 전기를 얻는 발전기에서는 구리를 사용하고

열을 발생시키는 인덕션에서는 강자성체를 사용합니다.

보통 변화하는 자기장에 의한 열을 전자기 유도를 통해 발생한다고 들었는데

유도 전류 자체는 구리가 더 많은데 (발전기에서 씀으로) 열은 강자성체가 더 많이 발생하는 이유는 무었인가요

아니면 유도전류자체는 강자성체가 더 많은데 저항 때문에 구리를 쓰는건가요?

그렇다면 강자성체에서 유도전류가 더많이 생기는 이유는 뭔가요

또한 강자성체는 자화와 탈자로 인한 열도 있다던데그것때문인지도 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 유순혁 전문가입니다.

강자성체는 자기장 변화에 대한 반응이 크고, 자기장을 강화하는 성질이 있어 유도 전류를 더 많이 발생시키고, 이로 인해 열이 더 많이 발생하는 것 입니다.

반면 구리는 낮은 저항을 가지지만, 강자성체가 자화 및 탈자 과정에서 에너지를 소모해 열을 발생시키므로, 강자성체의 열 발생이 더욱 큽니다~!

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

유도 전류 자체는 구리나 강자성체 모두에서 발생하지만, 열이 더 많이 발생하는 이유는 재료의 특성 차이에서 기인합니다. 구리는 전기 전도도가 매우 높아, 전기 저항이 낮고 유도 전류에 의해 열이 덜 발생합니다. 발전기에서는 구리의 낮은 저항을 이용해 전력을 효율적으로 생산할 수 있습니다. 반면 강자성체는 전기 저항이 높고 자기장의 변화에 민감하게 반응하여 히스테리시스 손실과 와전류 손실로 인해 더 많은 열이 발생합니다. 특히 강자성체는 자기장에 의해 자화되고 탈자되는 과정에서 히스테리시스로 인한 열이 추가적으로 발생합니다. 이 때문에 인덕션에서는 강자성체를 사용하여 자기장 변화로 인해 열을 효과적으로 발생시키는 반면 발전기에서는 구리의 낮은 저항을 활용하여 전류 손실을 최소화합니다.

Answer 3

안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.

강자성체가 변화하는 자기장에 의해 더 많은 열을 발생시키는 이유는 주로 히스테리시스 손실과 와전류 손실 때문입니다. 강자성체는 자화되는 과정에서 내부의 자기적 저항을 넘어서기 위해 에너지를 소모하게 되는데, 이때 발생하는 열이 히스테리시스 손실에 해당합니다. 구리는 높은 전기 전도도를 가지고 있어 발전기에서 유도 전류를 효율적으로 생성하지만, 상대적으로 히스테리시스 손실이 없습니다. 또한, 와전류 손실은 유도 전류가 도체 내부를 흐르면서 발생하는 저항적 손실로, 강자성체의 경우 저항이 높아 와전류에 의한 발열이 더 크게 나타납니다. 즉, 강자성체는 자기적 특성과 저항성 때문에 더 많은 열을 생성하게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 전기전자 분야 전문가입니다.

변화하는 자기장에 의한 열 발생에서 강자성체가 구리보다 더 많은 열을 발생시키는 주요 이유는 강자성체가 자화와 탈자 과정에서 열을 발생시키기 때문입니다. 강자성체는 변화하는 자기장에 빠르게 반응하여 내부에서 자화, 탈자 과정이 반복되며 이 과정에서 히스테리시스 손실로 인한 열이 발생합니다. 반면, 구리는 전기 전도를 통해 주로 유도된 전류로만 열을 발생시키며 그 효율이 높아 발전기에 주로 사용됩니다. 강자성체의 경우 전기저항이 상대적으로 높아 유도 전류 자체는 적지만 히스테리시스 손실이라는 추가적인 열 발생이 있는 것이죠. 인덕션 히터가 강자성체를 사용하는 이유는 바로 이 히스테리시스 손실 기반의 높은 열 생산 능력 때문입니다. 좋은 하루 보내시고 저의 답변이 도움이 되셨길 바랍니다 :)