철심에 코일을 감아 전자석 만들기

e bow 말고도 코일을 사용하는 부분이 있을 것 같아 찾아본 내용을 올려요.

 

0)전자석의 세기

F = NIBL(N은 코일의 감은 수, I는 전류, B는 자기장의 밀도, L은 도선의 길이)

그 중 B = NuI/2a(I는 전류, a는 코일의 반지름, u는 투자율로 물질마다 다름)

*감는 구리선은 절연(에나멜코팅)되어 있다. 끝부분은 불에 태운 후 휴지로 감싸서 재를 없애고 사용한다.

**코일을 감게되는 철심은 불에 달구었다가 천천히 식힌 것을 사용해야 한다. 그렇지 않으면 전류가 흐를때만 자력이 생기는 전자석이 아니라 영구 자석이 되어 버린다.

 

1)구리선의 굵기:

구리선이 굵으면 단위 길이당 저항값이 작다. 반대로 선이 얇으면 저항값이 크다.

 

2)구리선의 길이(철심의 지름과 감는 횟수):

선이 길어지면 저항치가 증가 / 선이 짧으면 저항치가 감소

 

3)저항값이 작으면 흐르는 전류가 많아지고, 저항값이 크면 흐르는 전류가 제한되어 적어진다.

 

*같은 굵기의 선을 적게 감거나, 같은 횟수로 감은 코일의 굵기가 굵은 경우 저항치가 작다.

반대로 얇은 선을 많이 감으면 저항치가 크다.

**저항치가 높아지면 q = IRT(I는 전류, R은 저항, T는 시간)에 의해 발열이 심해질 수 있다.

 

4)’철심’은 전도체여야 한다.

 

5)철심의 분자배열이 불규칙적인 경우는 자석이 아니지만, 이 분자들이 같은 방향으로 정렬되면 자성을 가지게 된다. 자석이 자성을 잃게 하려면 큐리온도라는 지점까지 물질을 가열하면 된다.

e-bow 자작관련 중간보고

‘좀 더 자력이 강한 코일을 구하면 되지 않을까’가 지난번까지의 결론이었구요.

 

얼마전 구로에 가서 좀 더 큰 부저를 사왔습니다. 테스터기로 저항치를 재보니 20M 옴 이상이었는데요, 이전에 실험했던 코일들이 각각 40옴, 15옴 정도 였던것에 비하면 엄청 크죠) 이걸 만들어둔 e-bow 기판에 연결하니 코일이 금새 너무 뜨거워졌어요.

검색을 해보니 q = IRT 라는 전열기의 원리에 관한 공식을 알게 됐는데요, 저항치가 너무 커서 열이 많이 발생, 고로 쓸수 없겠더군요.

그래서 전에 실험했던 15옴 정도의 저항을 가지는 코일로 다시 테스트를 했는데요, 이게 코일이 감겨있는 축과 기타의 선을 잘 맞추면 금방 줄을 진동하게 하더라구요. 철심에 코일을 감아 전자석을 만들 때, 자력이 생기는 방향은 철심의 바로위나 바로아래 이기 때문인것 같아요. 그런데 그 축이 거의 기타 6번 줄 굵기와 비슷해서 잘 맞추는게 어려워요.

아무튼 그래서 코일과 자력의 관계에 대해 찾아봤는데요, 이런 공식이 있더라구요.

F = NIBL(N은 코일의 감은 수, I는 전류, B는 자기장의 밀도, L은 도선의 길이)

그 중 B = NuI/2a(I는 전류, a는 코일의 반지름, u는 투자율로 물질마다 다름)

결론적으로,

우리는 코일은 직접 만들지 않을 것이기 때문에 위의 공식은 그냥 참고만 하시면 될것 같구요, 내부 회로의 증폭률을 높이는 방법과 함께 손쉽게 전자석의 축을 선위로 가져다 댈 수 있는 케이싱을 고민하는 문제가 남은 것 같습니다.

우선은 여기까지 입니다.