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전자기 유도 (패러데이 법칙 · 렌츠 법칙)
코일 곁에서 자석을 움직이기만 했는데, 전지도 없이 어떻게 전류가 생길까요?
무슨 일이 일어났나
코일을 지나는 자기장의 양(자기 선속)이 바뀌면 코일 양끝에 전압이 생깁니다. 이것을 전자기 유도라고 합니다.
미국 에너지정보청(EIA)은 1831 년 마이클 패러데이의 발견을 바탕으로, 코일 속에서 자석을 움직이면 전선에 전류가 유도된다고 설명합니다.
생기는 전압은 감은 수 × 선속이 바뀌는 빠르기입니다. 시뮬레이터에서 100 바퀴 코일에 자석을 0.5 m/s 로 밀면 가장 큰 기전력이 33.8 mV, 1 m/s 로 밀면 67.7 mV 입니다.
자석을 코일 속에 가만히 두면 선속은 크지만 바뀌지 않으니 기전력은 0 V 입니다. 유도 전류는 늘 변화를 거스르는 쪽으로 흐르는데(렌츠 법칙), MagLab 은 이 법칙이 에너지 보존에서 나온다고 설명합니다.
💡 생활 속 예시
- 교통 카드를 단말기에 대면 단말기가 만드는 바뀌는 자기장이 카드 속 코일에 전류를 일으켜 칩이 깨어납니다.
- 흔들면 불이 들어오는 손전등은 속의 자석이 코일 사이를 오가며 선속을 바꿔 전기를 만듭니다.
- 수력 · 화력 발전소의 거대한 발전기도 자석과 코일이 서로 돌며 선속을 바꾸는 같은 원리입니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
누가 왜 찾았나
1820 년대 내내 패러데이는 자기로 전기를 만드는 방법을 찾았습니다(왕립연구소). 1831 년 8 월 29 일 쇠고리에 감은 두 코일로 마침내 성공했고, 이 발견은 오늘날 발전소 발전기의 바탕이 되었습니다(EIA). 3 년 뒤 하인리히 렌츠는 유도 전류의 방향을 정하는 규칙을 냈습니다(MagLab).
확인된 값
- 전자기 유도를 처음 밝힌 해 — 마이클 패러데이(Michael Faraday)
- 1831 출처
- 코일 속에서 자석을 움직이면 전선에 전류가 유도된다
- moving a magnet inside a coil induces a current 출처
- 패러데이가 유도 고리 장치로 처음 성공한 날 — 왕립연구소(Royal Institution) 지하 실험실
- 1831-08-29 출처
- 유도 전류의 방향을 알려 주는 렌츠 법칙을 낸 해 — 하인리히 렌츠(Heinrich Friedrich Emil Lenz) (MagLab 연표 1834 칸)
- 1834 출처
- 렌츠 법칙은 에너지 보존에서 나온다
- consequence of the conservation of energy 출처
- 자석을 더 빨리 움직이면 유도 전류가 커진다
- faster magnet → larger current 출처
- 1820 년대 패러데이가 찾던 것 — 자기로 전기를 만드는 방법
- make electricity from magnetism 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 전기와 자기 [12물리02-06]
- 한국 2022 · 통합과학2 · 환경과 에너지 [10통과2-02-05]
- 잉글랜드 · KS4 Physics: Magnetism and electromagnetism
- 일본 · 中学校 第1分野 (3) 電流とその利用
출처
- https://www.eia.gov/energyexplained/electricity/how-electricity-is-generated.php(확인 2026-11-12)
- https://www.rigb.org/explore-science/explore/collection/michael-faradays-ring-coil-apparatus(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1830-1839/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/pioneers/heinrich-friedrich-emil-lenz/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/watch-play/interactive-tutorials/electromagnetic-induction/(확인 2026-11-12)
이어서 보기
같은 단원 · 전자기 유도
- 개념방향이 바뀌는 전기 (교류와 직류)
- 개념금속판 속 소용돌이 전류 (맴돌이 전류)
- 개념코일을 지나는 자기장의 양 (자기 선속)
- 개념옆 코일에 전기를 일으키기 (상호 유도)
- 개념전류 변화를 막는 코일 (자체 유도)
- 왜? 질문송전선은 왜 아주 높은 전압으로 전기를 보낼까?
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