헬리컬 코일 인덕턴스 계산기란?
이 도구는 솔레노이드라고도 불리는 헬리컬 코일의 인덕턴스를 권선 수, 코일 반지름, 코일 길이라는 세 가지 물리적 치수로 추정합니다. 긴 솔레노이드 근사식을 사용하며, 이 방식은 전자공학, RF 설계, 물리학 교육 등에서 공심(air-core) 인덕터를 설계할 때 폭넓게 활용됩니다.
사용 방법
권선 수(\(N\)), 코일 반지름(mm), 코일 길이(mm)를 입력하세요. 계산기가 입력 치수를 미터 단위로 변환하고 단면적을 계산한 뒤, 인덕턴스를 마이크로헨리(µH), 밀리헨리(mH), 헨리(H) 단위로 한꺼번에 보여줍니다.
공식 자세히 보기
단층(single-layer) 솔레노이드의 인덕턴스는 다음과 같이 구합니다.
$$L = \frac{\mu_0 \times N^{2} \times A}{l}, \quad \text{여기서}\quad A = \pi r^{2}$$
\(\mu_0\)는 자유 공간의 투자율(\(4\pi \times 10^{-7}\ \text{H/m}\)), \(N\)은 권선 수, \(A\)는 코일의 단면적(\(\text{m}^2\)), \(l\)은 권선의 축 방향 길이(m)입니다. 이 이상화된 공식은 공심 코일을 전제로 하며, 코일의 길이가 지름에 비해 충분히 길다고 가정합니다. 길이가 짧은 코일이라면 나가오카(Nagaoka) 보정 계수 등을 적용해야 더 정확한 값을 얻을 수 있습니다.
계산 예시
예를 들어 코일의 권선 수가 \(N = 100\), 반지름 \(r = 10\ \text{mm}\ (0.01\ \text{m})\), 길이 \(l = 50\ \text{mm}\ (0.05\ \text{m})\)라고 가정해 봅시다. 단면적은 다음과 같습니다.
$$A = \pi \times 0.01^{2} \approx 3.1416 \times 10^{-4}\ \text{m}^2$$따라서
$$L = \frac{4\pi\times10^{-7} \times 100^{2} \times 3.1416\times10^{-4}}{0.05} \approx 7.896 \times 10^{-5}\ \text{H} \approx 78.96\ \text{µH}$$가 됩니다.
자주 묻는 질문
공심 코일에만 사용할 수 있나요? 그렇습니다. 자성 코어를 적용하려면 계산 결과에 코어의 비투자율(\(\mu_r\))을 곱하면 됩니다.
실제 코일과 값이 다르게 나오는 이유는? 긴 솔레노이드 공식은 짧고 굵은 코일에서는 인덕턴스를 과대평가하는 경향이 있습니다. 설계의 출발점으로만 참고하세요.
어떤 단위로 입력해야 하나요? 반지름과 길이는 밀리미터(mm)로 입력하세요. SI 단위 변환은 계산기가 내부에서 자동으로 처리합니다.
