패러데이 전자기 유도 법칙: 두 판 사이의 차이
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1834년에 [[하인리히 렌츠]]가 만든 [[렌츠의 법칙]]은 회로를 통과하는 전기력선속을 설명하고 유도기전력과 전자기유도현상으로 인한 전류의 방향을 제시한다.
패러데이 법칙은 자기장의 변화로 유도된 [[기전력]]이 다음과 같은 관계를 따른다는 것을 보여준다. 패러데이 법칙은 적분형과 미분형이 있는데, 두 형은 [[스토크스의 정리]]에 의하여 동등하다.▼
패러데이 법칙의 적분형은 다음과 같다.▼
== 패러데이 법칙과 맥스웰-패러데이 방정식==
물리학에서 전기장과 자기장의 상화간의 유도현상을 설명하는 것이 패러데이 법칙으로, 임의의 폐회로에서 발생하는 유도 기전력의 크기는 폐회로를 통과하는 자기선속의 변화율과 같다는 것을 의미한다. 수학식으로는 다음과 같이 표현할 수 있다.
: <math> \mathcal{E} = - \frac {d \Phi_B} {dt}</math> Φ<sub>B</sub> : [[자기 선속]], ℰ : [[기전력]]
여기서 우변에 '−'가 붙은 이유는 [[렌츠의 법칙]]에 따라 전기 회로에서 발생하는 유도 기전력은 폐회로를 통과하는 자속의
이 경우는 폐회로가 굵기가 없는 가는 도선이라는 조건이 엄격하게 적용되고 다른 상황에서는 적용되지 않는다.
그렇다면 일반적인 도선의 경우에는 어떠한가? [[맥스웰-패러데이 방정식]]을 사용하면 모든 상황에서 적용이 가능하다. 우선, 빽빽하게 ''N''번 감긴 코일을 생각하자. 코일은 원형 도선이 겹겹이 쌓여있는 형태로 볼 수 있고, 각 원형 도선을 통과하는 자기선속은 동일하다.(이는 일반적인 코일의 성질이다. 교육과정에서 배울 것이다.) 이 때 유도 기전력은 다음과 같다.
:<math> \mathcal{E} = -N {{d\Phi_\mathrm{B}} \over dt} </math>
▲패러데이 법칙은 자기장의 변화로 유도된 [[기전력]]이 다음과 같은 관계를 따른다는 것을 보여준다. 패러데이 법칙은 적분형과 미분형이 있는데, 두 형은 [[스토크스의 정리]]에 의하여 동등하다.
▲패러데이 법칙의 적분형은 다음과 같다.
기전력은 정의에 따라 다음과 같으며,
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패러데이 법칙의 미분형은 다음과 같다.
: <math>\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}</math>
▲여기서 우변에 '−'가 붙은 이유는 [[렌츠의 법칙]]에 따라 전기 회로에서 발생하는 유도 기전력은 폐회로를 통과하는 자속의 변화에 반하는 유도 자기장을 만드는 방향으로 발생하기 때문이다.
== 같이 보기 ==
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