전기차 모터에서 Lorentz Force 해석

 

로렌츠 힘(Lorentz Force)은 전기장과 자기장이 전하를 가진 입자에 미치는 힘을 설명하는 물리 법칙으로, 다음과 같은 수식으로 표현된다

 

F=q(E+v×B)

F는 입자에 작용하는 총 힘

q는 입자의 전하

E는 전기장

v는 입자의 속도

B는 자기장

 

 

 

 이런 의미를 가지고 있지만 여기서 전동기에 힘의 방향을 결정하는 플래밍의 왼손법칙을 적용하면 이수식을 조금 더 단순화 시킬 수 있는데

 

 

 

모터에서 전류의 흐름에 따른 힘의 방향을 결정하는 오른손의 3손가락의 방향이고 결국 직각방향임을 나타내고 우리는 B와 I는 수직일 것이고 결국 저 수식을 극한까지 단순화하여 아래와 같은 형상으로 로렌츠힘을 단순화할 수 있다.

 

 F=BLI

 물론 이러한 관계에 하나의 수식에 대입을 하는데 있어 맥스웰방정식이 필요로 하지만 큰 틀에서 이 성분들의 구성요소라고 보은면 꽤나 단순해진다.

 

결국 모터의 힘은 B-자속밀도 I-전류  L-모터의 크기에 종속되는 변수이며 모터에서 결국 자기 저항 감소를 위한 철이나 여러 전류들에 대한 이해를 위해 많은 제반지식들이 필요로 한다.