학습 가이드
핵심 원리
두 코일 사이에서 일어나는 전자기 유도를 상호 유도라 합니다. 한 코일의 전류가 변하면 자기장이 변하고, 이웃한 코일에 유도 기전력이 발생합니다. 무선 충전기, 인덕션 레인지, NFC 등이 이 원리를 활용합니다.
탐구 질문
- 무선 충전기에서 에너지가 전달되는 과정을 상호 유도로 설명해 보세요.
- 인덕션 레인지 위에 유리 그릇을 올리면 가열되지 않는 까닭은 무엇인가요?
- 코일 간 거리가 멀어지면 무선 충전 효율이 감소하는 까닭은 무엇인가요?
실생활 예시
- 스마트폰 무선 충전기
- 인덕션 레인지와 금속 냄비
- 교통 카드와 휴대전화 NFC
- 변압기, 전기 기타 픽업, 금속 탐지기
관찰 포인트
- 1차 코일의 교류 전류가 바뀔 때만 자기장과 유도 전류가 강해집니다.
- 거리와 각도가 조금만 달라져도 결합 계수와 효율이 크게 달라집니다.
- 같은 상호 유도 원리라도 무선 충전, 인덕션, NFC의 출력과 목적은 다릅니다.
교과서 연계: 물리학 II편 p118~123 — 상호 유도, 무선 충전, 전자기 유도의 활용