Maxwell's Equation - Faraday's Law

 

시간적으로 변화하는 자기장이 공간적으로 변화하는 전기장(기전력)을 유도한다.

 

이 법칙은 전기발전기 또는 변압기 등 다양한 전기기기의 동작원리로서 설명된다.

이 법칙은 마이클 패러데이(Michael Faraday)가 1831년에 실험을 통해 발견했다.

 

여기서,

B는 자속 밀도를 나타내고

E는 전기장을 나타낸다.

 

 

여기는 ε 는 기전력을 의미하고,

Φ는 임의의 면적을 가로지르는 자기 선속을 의미한다.

부호 -는 렌츠의 법칙(Lenz's Law)에 따른 것으로, 유도된 전류는 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 흐른다는 것을 의미한다.

 

위 식들을 풀어서 설명하면,

시간적으로 변화하는 자기장은 그 주변 공간에 전기장의 변화를 유도하게 되고 이에 따라 유도 전류가 흐르게 된다는 것이다.

 

패러데이는 1831년에 코일과 자석을 이용한 다양한 실험을 통해 자기장이 변화할 때 전류가 흐르게 된다는 사실을 확인했다.

 

[패러데이 법칙의 응용]

• 전기발전기 : 회전하는 자석이나 코일을 이용하여 자기장을 변화시키고 이로 인해 유도되는 전류를 이용하여 전기가 생산된다.
• 변압기 : 한쪽 코일에서 흐르는 교류전류에 의해 자기장이 변화되고 이 자기장의 변화가 다른 코일에 유도 전류를 발생시키게 된다.