[전기전자 기초 #6] 인덕터의 모든 것 | 에너지 저장부터 필터링까지 완전 정리!

안녕하세요 😊
이번 글에서는 전자 회로의 핵심 부품 중 하나인 인덕터(Inductor)에 대해 알아보겠습니다.
인덕터는 전류가 흐를 때 자기장을 생성하여 에너지를 저장하고, 전류의 급격한 변화를 막아주는 소자입니다.

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🔌 인덕터란 무엇인가요?

인덕터는 전류가 흐를 때 자기장을 형성하여 에너지를 저장하는 소자입니다.
코일 형태로 감겨 있으며, 전류가 흐르면 자기장이 발생하고,
전류가 멈추면 자기장이 무너지며 저장된 에너지가 다시 회로로 방출됩니다.

💡 비유:
인덕터는 마치 호스에 물이 흐를 때, 갑자기 막으면 호스가 팽팽해지는 현상과 같습니다.
물의 흐름을 멈추려는 힘이 생기듯, 인덕터도 전류의 변화를 막으려고 합니다.
전류의 흐름을 유지하려고 하는 성질이죠.

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🔧 인덕터의 주요 역할

 

역할	설명	예시
에너지 저장	자기장에 에너지를 저장했다가 필요할 때 방출	전원 필터, UPS
노이즈 필터링	고주파 신호를 걸러내고, 저주파는 통과	전원 라인 필터
전류 제한	갑작스러운 전류 변화 완화	모터 기동 회로
신호 필터	고주파/저주파 분리	스피커 크로스오버

 

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🧱 인덕터의 종류

 

종류	특징	용도
솔레노이드(Solenoid) 인덕터	원통형 구조, 자기장 강함	모터, 전자석
토로이드(Toroid) 인덕터	도넛 모양, 자기장 손실 적음	전원 필터, 노이즈 제거
공심 인덕터(Air Core)	코일만 있고 코어가 없음	RF 회로, 고주파 필터
철심 인덕터(Iron Core)	철심을 사용해 자기장 증폭	전력 변환, 트랜스포머

 

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🎨 인덕턴스 단위 이해하기

 

단위	기호	값
헨리	H	기본 단위
밀리헨리	mH	1 mH = 10⁻³ H
마이크로헨리	μH	1 μH = 10⁻⁶ H

 

💡 실무 팁:
1000 μH = 1 mH, 1000 mH = 1 H → 단위 변환을 꼭 기억하세요!

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📐 인덕터의 공식

✅ 1. 인덕턴스 공식

인덕턴스 공식

전류가 급격히 변할 때 인덕터가 유도 전압을 생성합니다.
마치 전류의 변화를 "막으려고" 힘을 쓰는 것이죠.

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✅ 2. 에너지 저장 공식

에너지 저장 공식

• E: 에너지 (Joule, J)
• L: 인덕턴스 (Henry, H)
• I: 전류 (Ampere, A)

인덕터에 흐르는 전류의 크기에 비례하여 에너지가 저장됩니다.
전류가 클수록 더 많은 에너지가 축적됩니다.

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🔄 RL 회로 예시

조건:

• 저항: 10Ω
• 인덕터: 100mH

계산:

RL회로 공식

RL회로 예시

→ 이 회로는 0.01초마다 전류가 63%로 상승하거나 감소합니다.
이걸 시간 상수(τ)라고 부르며, 커패시터의 RC 회로와 비슷하게 이해할 수 있습니다.

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⚡ 실무에서 인덕터 활용 예시

 

용도	설명
🔋 전원 필터	AC 전원의 고주파 노이즈 제거
🌀 모터 구동	자기장을 생성하여 회전 동력 전달
🎵 오디오 크로스오버	고주파와 저주파 신호 분리
📡 RF 필터링	통신 신호의 특정 주파수 차단

 

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🧠 오늘의 요약

• 인덕터는 전류를 자기장으로 저장하고, 전류의 급격한 변화를 방지합니다.
• 토로이드, 솔레노이드, 철심 등 다양한 종류가 있습니다.
• RL 회로에서 시간 상수(τ)는 전류 변화에 대한 반응 속도를 나타냅니다.
• 전원 필터, 노이즈 제거, 오디오 크로스오버에 많이 사용됩니다.

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📌 다음 글 예고
다음 시간에는 다이오드(Diode)에 대해 알아보겠습니다.
전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 신기한 부품이죠!

읽어주셔서 감사합니다 😊
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