제14장 자기장 코일

격렬한 강강술래

코일(Coil)이란 영어로 ‘여러 겹으로 둥글게 감아 놓은 고리’라는 뜻입니다. 원래 뜻대로라면 밧줄, 끈, 철사 고리 모두 포함될 수 있겠지만 전자회로에서는 ‘고무껍질(피복)을 입히지 않은 구리 선을 여러 번 감은 것’으로 한정합니다.

이 코일에 전기를 연결하면 빙글빙글 감긴 코일을 타고 전류가 흐르게 되는데, 그 격렬한 강강술래는 급기야 자기장을 소환하게 됩니다. 

이 때 코일 주변에 철가루를 뿌리면 자기장의 흐름을 볼 수 있습니다. 

자기장의 모양은 막대 자석 주위에 생기는 자기장과 비슷하며, 오른손 네 손가락의 방향을 전류의 방향에 맞췄을 때 엄지손가락의 방향이 자기장의 방향이 됩니다.

재미있는 점은 전자기장이 소환된 코일 위에 다른 코일을 가까이 가져가면, 두번째 코일에는 따로 전기를 연결하지 않아도 전류가 흐른다는 것입니다. 

여기에 LED를 연결하면, 배터리가 없는데도 LED에 불이 들어옵니다.

이와 같이 첫 번째 코일의 자기장에 영향을 받아 두 번째 코일에 전기가 발생하는 것을 ‘상호 유도 작용’이라고 하며, 자기장의 세기는 코일을 감은 횟수와 비례합니다. 전동 칫솔이나 휴대폰의 무선 충전에 사용됩니다.

코일과 배터리 대신 자석을 이용할수도 있습니다.

전류는 코일에서와 마찬가지로 자석의 흐름을 방해하는 방향으로 흐르기 때문에 자석의 운동방향에 따라 전류의 방향도 달라집니다. 자석이 움직이지 않으면 자기장 역시 안정되어 전류가 발생하지 않습니다. 이러한 현상을 전자기 유도라고 하며, 발생하는 전류를 유도 전류라고 부릅니다.