역기전력(back electromotive force, elektromotorische Gegenkraft)

 

전기기재(電氣器材)나 전기회로에서 전원전압(電源電壓)과 반대방향으로 생기는 기전력. 변합기·직류 전동기·교류전동기 같이

인덕턴스를 가진 회로에 전원에서 전력을 공급하면 전압을 거는 순간 급격히 전류가 흐르기 시작하므로

패러데이의 전자기유도 (電磁氣誘導) 법칙에 의해 전류의 변화 크기에 비례하는 기전력이 걸려진 전압과 반대방향으로 생긴다.

이것을 역기전력이라고 한다.

전기분해에 있어서 용액 속의 양이온은 음극으로, 음이온은 양극으로 모이고 용액 속에 밖에서 가한 전압과 반대방향의 기전력이 생기는데, 이것을 역기전력이라고 하는 경우도 있다.

또한 전지에서 전극에 석출된 생성물이 편극작용(偏極作用)에 의해 반대방향의 기전력을 만들어 전지 본래의 기전력을 감소시킬 때 이것도 역기전력이라고 한다.

 

 

다시 간단하게 설명을 하면

1) 물리 운동에서 관성의 법칙이 있습니다.

정지 해 있는 물체가 갑자기 움직일 경우 혹은 운동 하던 물체가 갑자기 정지 하는 경우 작용하는 힘의 반대 방향으로 저항력이 발생합니다.

전기에서도 이련 현상이 일어 납니다.

특히 모터의 경우 Coil을 유도자로 사용하는데 유도자의 특성은 순간적인 전압 변동에 대해 높은 저항력(혹은 반발, 관성?)을 갖습니다.

자체적으로 전류를 소모하지 못하면 외부로 방사 시키는 특성을 갖습니다.

이런 이유로 안테나,변압기,모터 등 에 사용 됩니다. 특히 권선 Coil의 경우 자성에 대해서 저항하는 성질이 특히 강합니다.

발전기의 경우 자석의 N/S 극이 바뀌면 Coil에서 높은 저항력이 발생하게 되는데 그 저항력 보다 발전기의 자석을 변화 시키는 힘이 더 크면

Coil은 그 힘을 이겨 내지 못하므로 스스로 전기를 만들어서 배출 함으로 써 외부로부터 받은 압력을 해소 하려 합니다.

반대로 모터의 경우 Coil에 전류가 인가 되고 모터에 걸린 부하를 극복 할 만한 충분한 에너지가 공급 되면.

모터를 회전 시킬 수 있습니다.

2) 모터가 회전 할 때,혹은 정지 할 때 운동량에 대한 관성도 존재하지만 전기적인 관성도 존재 합니다.

이는 역기전력으로 설명 할 수 있는데 앞에서 간단히 원리 적으로 설명했을 때 자석쪽의 힘이 강하면 발전기

Coil 쪽의 힘이 강하면 모터라고 설명 했는데

양쪽의 힘이 같다면 어떤 상황을 고려 해야 할지 이해 할 필요가 있습니다.

모터의 Coil이 자체적으로 전류를 소모하지 못하면 외부로 방사 시키는 특성을 이 있으므로 인접한 선로로 전류를 흘려서 관성을 유지 하려 합니다?.

모터의 관성에 의해 역기전력이 발생하고 이는 공급되는 전류의 흐름을 방해 하는 성질이 있습니다.

역기전력이 심할 경우 모터를 구동하는 드라이브에 역으로 전류가 흘러 드라이브를 손상시키기도 합니다.

때에 따라서는 모터와 드라이브가 서록 지진 않으려 팽팽히 대립한 가운데 , 에너지를 공기중으로 방사 시키기도 합니다.

이렇게 방사된는 에너지를 받아내는 원리로 변압기가 설계됩니다.

3) 때에 따라서는 회로상에서 실제 설계 하지도 않은 변압기와 같은 원리가 존재해서

시스템의 전압에 변동이 생기기도 합니다.

높은 전압에 의해 동작 되는 시스템은 역기전력의 영항을 덜 받습니다.

예를 들어 10V로 동작 되는 모터에 의해 역기전력이 발행해서 11V 로 전압이 높아 졌다고 가정하면 110V로 동작 하는 시스템의 경우 111V 가 되었다 고 해도 시스템에 영향을 미치지 않습니다.

그러나 5V로 동작 하는 IC의 경우 6V가 인가 되는 경우 20%의 과전압이 발생 됩니다.

조금 걱정을 해야 되는 상황입니다.

4) System Ground처리가 잘되어 있지 않으면

기준 접압이 명확치 않으므로 6V는 몇 Volt인지 알 수 없습니다.

전압은 기준 전압에서 얼마의 압력이 더 가해 졌는지 구분 하는 척도인데.

Ground처리가 잘되지 않은 경우 100V가 될 수도 있습니다. 이럴 경우 System을 손상 시킬 수 도 있습니다.