일반물리학실험 패러데이 유도법칙 (예비보고서)

소개글

일반물리학실험 패러데이 유도법칙 예비보고서입니다.

좋은점수 받으시길 바랍니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험이론

3. 실험기구및장치

4. 실험방법

본문내용

1. 실험목적

이 실험에서는 패러데이 유도법칙에 따라서 간단한 실험을 통하여 전자기유도 현상의 존재를 확인하고, 같은 규격의 직류 전동기를 벨트로 연결하여 돌림으로서, 자기마당 안에서 코일이 회전할 때 생기는 전위차를 조사하여 전자기유도 현상을 정량적으로 이해한다.

2. 이론

간단한 전동기의 구조를 살펴보기로 하자. 영구 자석에 의한 자기마당 안에서 감긴 코일에 전류가 흐를 때 코일에 생기는 돌림힘을 이용한 직류 전동기의 작동 원리를 살펴보자. 직류전류가 흐르는 코일은 자기마당을 만들어 내며 마치 영구 자석과 같은 역할을 한다. 따라서 두 자석의 같은 극끼리 가까이 있을 때 돌림힘을 받아서 코일이 돌아간다. 그 다음에는 서로 다른 극끼리 가까이 있게 되므로 두 극은 서로 잡아당겨 더 이상 도는 것을 방해하나, 코일의 회전 운동의 관성으로 위치를 벗어날 수 있으며, 또 이때 코일의 접촉 단자의 작용으로 코일에 흐르는 전류의 방향을 뒤집어 새로운 돌림힘을 계속해서 받도록 하면, 같은 과정으로 코일의 회전이 계속 되고 코일에 연결된 축이 계속해서 회전하게 되는 것이다.
같은 원리로 교류 발전기에서는 영구 자석에 의한 자기마당 안에서 도체로 된 고리를 돌려서 유도되는 기전력을 이용하게 된다. 즉, 고리의 단면에 수직한 선이 자기마당(자기장 B)과 각도θ를 이룰 때 고리면을 지나는 자기다발은

φ=ABcosθ

이고 고리가 일정한 각속도 ω로 돌고 있을 때 시간 t에서의 고리의 방향각 θ는

θ=ωt, ω=θ/t(red/ sec)

라고 할 수 있으므로, 이 고리에 유도된 기전력은 패러데이의 유도법칙에 의해

ε=-dφ/dt=ABωsinωt

즉, 같은 각속도 ω로 변하는 교류기전력이다. 일반적으로 고리의 면적이 A, 감긴수가 N인 코일의 경우 유도 기전력은

ε=NABωsinωt

참고 자료

없음