SCIENCE 3D | 금속판 속 소용돌이 전류 (맴돌이 전류)

무슨 일이 일어났나

금속판이 자기장 속을 움직이면 판 안에 물살의 소용돌이처럼 맴도는 전류(맴돌이 전류)가 생깁니다.

이 전류가 만드는 자기장은 렌츠 법칙대로 움직임을 거스르므로, 판에는 빠르기에 비례하는 제동력이 걸립니다. 시뮬레이터에서 0.1 kg 판이 1 m/s 로 들어가면 처음 제동력이 12.0 N 이고, 판은 8.33 mm 를 가고 멈춥니다.

멈추는 동안 판의 운동 에너지 50.0 mJ 는 모두 판 속 전류의 열이 됩니다. MagLab 의 푸코 원판 설명도 자석 곁에서 도는 구리 원판이 느려지면서 온도가 오른다고 적습니다.

이 화면은 판 전체에 전류가 고르게 흐른다고 보는 단순 모형이라, 판 모양 · 틈에 따라 달라지는 전류 길은 그리지 않습니다.

인덕션은 레인지 위판이 뜨겁게 달아올라 냄비를 데운다.
DOE 에 따르면 인덕션은 전자기장으로 냄비에 직접 전류를 일으키고, 열은 냄비 자체 안에서 생깁니다. 출처
자석에 붙지 않는 구리 · 알루미늄은 자석과 아무 힘도 주고받지 않는다.
MagLab 은 자석 곁에서 도는 구리 원판이 느려지고 뜨거워지는 것을 맴돌이 전류의 제동 효과로 설명합니다. 출처

프랑스 물리학자 레옹 푸코는 맴돌이 전류 현상을 찾아냈고, 1855 년에는 그 작동을 보여 주는 장치를 만들었습니다(MagLab). 자석 곁에서 돌던 구리 원판은 느려지면서 뜨거워졌는데, 움직임의 에너지가 판 속 전류의 열로 바뀐 것입니다.

맴돌이 전류를 보여 주는 장치를 만든 해 — 프랑스 물리학자: 1855 출처
맴돌이 전류 현상을 찾은 사람 — 레옹 푸코(Léon Foucault): Léon Foucault 출처
자석 곁에서 도는 구리 원판은 느려지고 온도가 오른다: slows down, temperature rises 출처
맴돌이 전류는 제동(브레이크) 효과를 낸다: braking effect 출처
인덕션 조리기: 전자기장이 냄비에 직접 전류를 일으킨다: currents transferred directly to the cookware 출처
인덕션에서는 열이 냄비 안에서 생긴다: heat created within the cookware 출처
인덕션에 쓰는 냄비 — 바닥이 평평하고 자석이 붙는 것: flat bottom, magnet sticks 출처
인덕션 조리대가 냄비로 옮기는 에너지 비율 (약, ENERGY STAR): 85 % 출처