와전류 손실의 뜻
교류로 자속이 변할 때 자성체 안에 유도되는 와전류의 줄열에 의한 손실. 판 두께와 주파수의 제곱에 비례하고 비저항에 반비례한다.
일본어 명칭: 渦電流損失
‘와전류 손실’ 관련 연습 문제는 2개 분야에 4문제가 있습니다(자성 재료, 전자·자성·광학 재료 등).
이 용어의 분야: 자성 재료
와전류 손실 연습 문제에 도전
전기 강판의 와전류 손실은 판 두께 t, 주파수 f, 최대 자속 밀도 Bm을 사용하여 t²f²Bm²에 비례한다고 한다(전기 비저항은 같음). 같은 주파수와 자속 밀도에서 판 두께를 0.50 mm에서 0.35 mm로 얇게 하면, 와전류 손실은 원래의 약 몇 배가 되는가?
- A약 0.34배
- B약 0.49배
- C약 0.70배
정답과 해설 보기
정답: B. 약 0.49배
와전류 손실은 판 두께의 제곱에 비례하므로 (0.35/0.50)² = 0.70² = 0.49가 되어, 원래의 약 0.49배, 즉 약 절반이 됩니다. 약 0.70배는 판 두께에 비례한다고 본 값이고, 약 0.34배는 세제곱에 비례한다고 본 값입니다. 판이 얇으면 자속의 변화로 판 단면에 유도되는 기전력이 작아지고 전류가 흐르는 경로도 좁아지므로, 손실이 판 두께의 제곱으로 줄어듭니다. 그래서 철심은 표면을 절연한 얇은 강판을 겹쳐 쌓아 만듭니다. 다만 히스테리시스 손실은 판 두께에 거의 의존하지 않으므로, 철심 손실의 합계는 절반까지는 내려가지 않습니다. 비저항을 높이는 Si의 첨가도 와전류를 억제하는 방법입니다.
해설 속의 ‘와전류 손실’
와전류 손실은 판 두께의 제곱에 비례하므로 (0.35/0.50)² = 0.70² = 0.49가 되어, 원래의 약 0.49배, 즉 약 절반이 됩니다.
전기 강판의 와전류 손실은 판 두께 t, 주파수 f, 최대 자속 밀도 Bm을 사용하여 t²f²Bm²에 비례…또한 투자율과 포화 자속 밀도가 크고, 와전류 손실을 줄이기 위해 전기 저항이 높은 것도 요구되며, 방향성 전기 강판(규소 강판), 페라이트, 비정질 합금 등이 사용됩니다.
변압기의 철심에 적합한 연자성 재료의 특징으로 옳은 것은 무엇인가?히스테리시스 손실은 주파수에 비례하고 와전류 손실은 대체로 주파수의 제곱에 비례하므로, 높은 주파수에서 쓰는 전원이나 모터에는 페라이트처럼 전기 저항이 높은 재료나 얇은 적층 강판이 사용됩니다.
어떤 철심 재료의 히스테리시스 루프 면적(1주기당 손실)이 50 J/m³이다. 부피 0.010 m³의 철심…Si의 첨가는 전기 비저항을 높여 와전류 손실을 줄이기 위해서입니다.
변압기의 철심에 쓰는 방향성 전기 강판(Fe-약 3%Si)이 압연 방향으로 자화했을 때 특히 손실이 작고 …
‘와전류 손실’ 관련 문제(4문제)
- 전기 강판의 와전류 손실은 판 두께 t, 주파수 f, 최대 자속 밀도 Bm을 사용하여 t²f²Bm²에 비례한다고 한다(전기 비저항은 같음). 같은 주파수와 자속 밀도에서 판 두께를 0.50 mm에서 0.35 mm로 얇게 하면, 와전류 손실은 원래의 약 몇 배가 되는가?
- 변압기의 철심에 적합한 연자성 재료의 특징으로 옳은 것은 무엇인가?
- 어떤 철심 재료의 히스테리시스 루프 면적(1주기당 손실)이 50 J/m³이다. 부피 0.010 m³의 철심을 50 Hz 교류로 사용할 때의 히스테리시스 손실에 가장 가까운 것은 무엇인가?
- 변압기의 철심에 쓰는 방향성 전기 강판(Fe-약 3%Si)이 압연 방향으로 자화했을 때 특히 손실이 작고 투자율이 높은 이유로 옳은 것은 무엇인가?