dc모터 회전원리
DC모터 구조와 회전 원리 강의 9:00에서 자기장의 각도랑 전류의 각도랑 90도가 아니라 0도라서 힘이 발생을 안한다고 하셨는데 힘은 생기는데 축이랑 각도가 0도라 토크가 안생기는 거 아닌가요?
답변 2
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안녕하세요. 이 부분은 각도의 기준을 구분해서 보시면 됩니다.
강의에서 말씀드린 0°와 90°는 ‘회전축과 힘의 각도’가 아니라, 자기장(자속)의 방향과 도체에 흐르는 전류 방향 사이의 각도입니다. 두 방향이 서로 평행한 0°이면 도체에 작용하는 전자기력이 발생하지 않고, 서로 수직인 90°일 때 힘이 가장 크게 발생합니다.
따라서 질문에서 말씀하신 “힘은 생기는데 축과 각도가 0°라서 토크가 발생하지 않는다”는 해석은 이 부분에는 해당하지 않습니다. 토크를 판단할 때는 힘과 회전축의 각도를 직접 보는 것이 아니라, 회전축에서 도체가 위치한 방향과 실제로 발생한 힘의 방향을 봐야 합니다.
일반적인 DC 모터를 생각하면 도체의 전류는 회전축 방향으로 흐르고, 자기장은 반경 방향으로 형성됩니다. 이 둘이 서로 수직이기 때문에 도체에는 회전 방향, 즉 접선 방향의 힘이 발생합니다. 그리고 이 접선 방향의 힘이 회전축에서 떨어진 위치에 작용하기 때문에 토크가 발생합니다.
반대로 자기장과 전류가 같은 방향인 0°라면 이번 경우에는 “힘은 있는데 토크만 0”인 것이 아니라, 애초에 전자기력이 발생하지 않습니다.
다만 힘이 존재하더라도 그 힘이 회전축을 향하는 반경 방향으로 작용한다면 회전시키는 효과가 없어 토크가 0이 되는 경우는 별도로 생각할 수 있습니다.
정리하면 강의에서 설명한 핵심은 ‘자기장과 전류가 90°일 때 회전 방향의 힘이 가장 크게 발생하고, 0°일 때는 힘이 발생하지 않는다’는 내용으로 이해하시면 됩니다.
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