인덕턴스

전기기사 필기 2011년 1회 6번

Q문제

자기 인덕턴스와 상호인덕턴스와의 관계에서 결합계수

k

의 값은?

유사 문제 링크

선택지 분석

0 \leq k \leq 1/2

결합계수의 최대 범위는 1이므로 상한선을 1/2로 제한하는 것은 물리적 사실과 다릅니다.

0 \leq k \leq 1

결합계수

k

는 두 코일 사이의 자기적 결합 정도를 나타내는 상수로, 0과 1 사이의 값을 가집니다.

•

Step 1: 상호 인덕턴스

M

과 자기 인덕턴스

L_{1}, L_{2}

의 관계식

M = k L_{1} L_{2}

를 확인합니다.

•

Step 2: 결합계수

k

는 누설 자속이 전혀 없는 이상적인 상태인 완전 결합(

k = 1

)과 자속 결합이 전혀 없는 상태(

k = 0

) 사이의 값을 가집니다.

•

Step 3: 따라서 물리적으로 가능한 결합계수의 범위는

0 \leq k \leq 1

이 됩니다.

1 \leq k \leq 2

결합계수는 1을 초과할 수 없으므로 해당 범위는 성립할 수 없습니다.

1 \leq k \leq 10

결합계수의 정의상 최대치는 1이며, 이를 초과하는 값은 존재하지 않습니다.

결합계수가 1인 경우는 무엇을 의미하나요?

두 코일 사이에 누설 자속이 전혀 없이 모든 자속이 서로 결합된 이상적인 상태를 의미하며, 이를 완전 결합이라고 합니다.

결합계수가 0이 될 수도 있나요?

네, 두 코일이 매우 멀리 떨어져 있거나 서로 수직으로 배치되어 자속이 전혀 교차하지 않는 경우 결합계수는 0이 됩니다.