상호 유도와 변압기

상호 유도로 전압을 바꾸는 변압기의 원리와, 승압 송전이 열 손실을 줄이는 이유를 3D로 함께 살펴보세요.

학습 가이드

핵심 원리

변압기는 상호 유도를 이용해 교류 전압을 변환합니다. V₁/V₂ = N₁/N₂ 이고, 송전 시 전압을 높이면 전류가 줄어들어 열 손실 P = I²R이 크게 감소합니다.

탐구 질문

• 변압기가 교류에서만 작동하고 직류에서는 작동하지 않는 까닭은 무엇인가요?
• 송전 전압을 10배 높이면 송전선에서의 열 손실은 몇 분의 1로 줄어드나요?
• 가정에서 사용하는 220V는 어떤 변압 과정을 거쳐 도달하나요?

실생활 예시

• 충전기 내부 강압 변압기
• 전봇대 배전 변압기
• 345kV, 765kV 초고압 송전선

관찰 포인트

• 1차 코일의 교류 전류가 바뀔 때만 철심 내부 자기 선속이 변합니다.
• 감은 수 비 N₂/N₁이 커질수록 출력 전압이 커지고, 이상적일 때 전력은 보존됩니다.
• 송전에서는 전압을 높여 전류를 줄이면 I²R 손실이 급격히 줄어듭니다.