코일에 교류가 흐를 때 이에 영향을 받은 옆 코일에서의 전류 방향이 궁금해요

Question

안녕하세요 회로를 공부 중인 학생인데 헷갈리는 부분이 있어 질문드립니다.

어떤 영상을 보니 ic진동 회로 옆에 안테나 회로를 두고 ic회로를 진동시키니 안테나 회로도 진동하더라구요. 그런데 여기서 이해가 되지 않는 부분이 있어 질문드립니다.

진동회로의 1번 구역에서 인덕터에 전류가 점점 강하게 윗방향으로 흐르게 되면 옆의 안테나 회로의 코일이 이를 방해하는 방향으로 전류을 밑 방향으로 점점 강하게흐르게 합니다.

여기서 2번 구역을 정확히 모르겠어 질문드립니다. 영상에서는 ic 진동회로의 윗방향의 전류가 약해지면 안테나의 회로 역시 전류가 밑의 방향으로 점점 약해지더라구요.(그림@)

제 생각에는 페러데의 법칙의 실험처럼 원래 받던 힘을 유지하는 방향으로 (진동회로의 전류가 위의 방향으로 가장 세게 흐르다 점점 약해지는데 이 힘을 유지하는 방향으로) 즉, 안테나 회로의 아래로 점점 강하게 흐르던 전류가 위쪽으로(별 모양의 그래프)로 방향을 바꾸어 강하게 흘렀다가 점점 약해지는 식으로 흘러야하지 않나요? 뭔가 개념이 헷갈려 질문드립니다.

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Answer 1

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

코일에 교류가 흐를 때 옆 코일에서 발생하는 전류 방향은 전자기 유도 현상에 의해 결정됩니다.

1번 구역 진동회로의 인덕터에 위쪽 방향으로 전류가 점점 강하게 흐르면 이로 인해 생성되는 자기장은 증가합니다.

옆의 안테나 회로는 이 증가하는 자기장을 방해하려는 방향으로 유도 전류를 생성합니다.

따라서 안테나 회로에서는 아래 방향으로 점점 강한 전류가 흐르게 됩니다.

2번구역 진동회로의 위쪽 방향 전류가 약해지면, 이에 따라 자기장도 감소합니다.

이는 렌츠의 법칙에 따라 안테나 회로는 이 감소를 방해하려는 방향으로 작용하며,

즉, 안테나 회로에서는 여전히 아래 방향으로 약해지는 전류가 흐르게 됩니다.

안테나 회로의 전류가 위쪽으로 바뀌어야 하지 않는냐는 자기장의 변화율과 관련된 오해에서 비롯된 것 같습니다.

진동회로의 전류가 감소할 때 안테나 회로의 유도 전류는 감소하는 자기장을 보완할려고 동일한 방향(아래쪽)으로 흐릅니다. 반대로 진동회로의 전류가 반대 방향으로 흐르기 시작하면 (교류) 그때서야 안테나 회로의 유도 전류 방향이 바뀌게 됩니다. 따라서 교류 특성상 시간에 따라 두 코일 간의 상호작용은 지속적으로 반복되며, 유도 전류의 크기와 방향은 변화하는 자기장에 따라 다르게 나타나게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

교류가 흐르는 코일에서 발생하는 자기장은 시간이 지나면서 변화하고 이 변화는 옆의 코일에 전류를 유도합니다. 진동회로에서 전류가 위로 흐를 때, 옆의 안테나 회로에서는 자기장의 변화를 방해하려는 방향으로 전류가 밑으로 흐릅니다. 진동회로의 전류가 약해지면 안테나 회로에서의 전류는 여전히 같은 방향(밑으로)으로 흐르며, 이는 렌츠의 법칙에 따른 결과입니다. 전류의 방향은 자기장의 변화에 의해 결정되며, 진동회로의 전류가 반대 방향으로 흐를 때 안테나의 전류 방향도 바뀌게 됩니다.