변압기는 왜 교류에서만 사용 가능한건가요?

Question

전기기사 공부하다가 갑자기 궁금해진건데 변압기는 왜 직류에서는 사용 못한다고 하는건가요?

교류는 전압 바꾸는데 직류는 안된다고 외우긴 했는데 이유를 정확히 이해를 못하겠습니다.

철심 자속 변화 때문이라고는 들었는데 만약 직류 연결하면 실제로 어떤 현상이 생기는지도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

변압기는 전자기 유도 법칙에 의해서 작동합니다. 그래서 전압을 유도하려면 철심 내부의 자속이 계속 변해야 하는 거죠. 그래서 교류만 가능합니다. 직류는 전류의 반영과 크기가 일정해서 자소 변화가 없습니다. 그러니 2 차측의 전압을 유도할 수 없는 거죠. 만약 변압기에 직류를 그대로 연결하게 되면 유기 기전력은 안 생기고 코일 자체의 작은 저항만 남게 됩니다. 결국 과도한 전류가 흐르면서 코일이 뜨거워지다가 타버리는 소손 현상이 발생하게 됩니다. 그러니 절대 직류를 넣으면 안됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

변압기는 기본적으로 자속 변화가 있어야 동작합니다. 교류는 전류 방향과 크기가 계속 바뀌니까 철심 안 자속도 계속 변하게 됩니다.

그 자속 변화 때문에 2차측에 유도전압이 생기는 구조입니다.

근데 직류는 방향이 거의 일정합니다. 처음 연결 순간 빼고는 자속 변화가 거의 없어집니다. 그러면 유도전압도 거의 안생깁니다.

문제는 여기서 끝이 아니라 직류 계속 걸면 철심 포화랑 과전류 문제까지 생길 수 있다는 점입니다.

그래서 변압기는 교류용이라고 보는겁니다. 기사에서는 간단히 외우는데 원리는 자속 변화 유무가 핵심입니다.