권선 수, 코일 크기, 투자율을 입력하면 솔레노이드 코일, 토로이드 코일, 공심 단층 코일의 예상 인덕턴스를 계산할 수 있습니다.
- 계산 결과는 이론식 기반의 근사값입니다. 실제 인덕턴스는 코어 재질, 권선 간격, 선재 굵기, 주파수, 온도, 주변 금속물 등에 따라 달라질 수 있습니다.
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인덕턴스 계산기란?
인덕턴스 계산기는 코일의 권선 수, 반지름, 길이, 코어 투자율 등을 입력해 예상 인덕턴스 값을 계산하는 도구입니다. 인덕턴스는 전류 변화에 저항하며 자기장에 에너지를 저장하는 성질을 의미하며, 단위는 헨리(H)를 사용합니다. 전자회로에서는 보통 mH, μH, nH 단위를 많이 사용합니다.
인덕턴스 공식
가장 기본적인 솔레노이드 코일의 인덕턴스 공식은 다음과 같습니다.
L = μ₀ × μᵣ × N² × A / l여기서 μ₀는 진공 투자율, μᵣ은 상대 투자율, N은 권선 수, A는 코일 단면적, l은 코일 길이입니다. 권선 수가 2배가 되면 인덕턴스는 약 4배가 되며, 코어 투자율이 클수록 인덕턴스도 커집니다.
인덕턴스 단위 변환
솔레노이드, 토로이드, 공심 코일의 차이
솔레노이드 코일은 원통형으로 감긴 가장 기본적인 코일 형태입니다. 구조가 단순해 인덕턴스 계산에 자주 사용되며, 코일 길이가 충분히 길 때 공식의 정확도가 높아집니다.
토로이드 코일은 도넛 모양의 코어에 선을 감은 형태입니다. 자기장이 코어 내부에 비교적 잘 갇히기 때문에 누설 자속이 적고, 전원 필터나 노이즈 억제 회로에서 많이 사용됩니다.
공심 단층 코일은 별도의 자성 코어 없이 공기를 코어로 사용하는 코일입니다. 이 계산기에서는 Wheeler 근사식을 사용해 μH 단위의 인덕턴스를 계산합니다. RF 회로나 실험용 코일을 빠르게 추정할 때 유용합니다.
상대 투자율 입력 방법
상대 투자율은 코어 재질이 자기장을 얼마나 잘 통과시키는지를 나타내는 값입니다. 공기나 비자성 재료는 보통 1로 입력하면 됩니다. 철심, 페라이트 코어, 분말 코어 등은 재질에 따라 상대 투자율이 크게 달라질 수 있으므로 데이터시트에 있는 μᵣ 값을 참고하는 것이 좋습니다.
인덕턴스 계산 시 주의할 점
이 인덕턴스 계산기는 회로 설계 초기에 대략적인 값을 추정하기 위한 도구입니다. 실제 인덕턴스는 권선 간격, 선재 굵기, 코어 포화, 주파수 특성, 기생 커패시턴스, 주변 금속물, 측정 조건에 따라 달라질 수 있습니다. 정밀한 회로 설계에서는 계산값을 기준으로 부품 데이터시트와 LCR 미터 측정값을 함께 확인하는 것이 좋습니다.
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