물리 5주 - 결과보고서1

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본문내용

일반물리실험 결과보고서
실험 제목 에너지 트랜스퍼
보고자 대학 학부(과) 학년
이름 담당조교
보고일자 2010 년 05 월 일
1. 실험 목적
핸드크랭크 발전기를 통해 역학적 에너지를 전기 에너지로 바꾸고 가열용 저항기를 통해 전기 에너지를 열에너지로 바꾸어 에너지의 형태가 전환되는 것을 살펴보고, 전기 에너지와 열에너지를 비교하여 에너지가 보존되는 것을 확인한다.
2. 이론 요약
자기장 안에서 코일을 돌리면 전자기 유도 법칙에 의해 전류가 발생한다. 핸드크랭크 발전기는 크랭크를 손으로 돌려 직류를 얻는 장치이고, 역학적 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 장치이다. 예를 들어 이 발전기에 전구를 연결하고 크랭크를 빠른 속도로 돌리면 전구의 불빛이 밝아지는 것을 볼 수 있다.
이 실험에서는 핸드크랭크 발전기에 연결된 가열용 저항을 사용하여 알루미늄 컵 안에 담긴 물의 온도를 올린다. 이 가열용 저항기는 전기 에너지를 열에너지로 바꾸는 장치라고 할 수 있는데, 이 때 공급된 전기 에너지와 발생한 열에너지를 측정하여 에너지 보존법칙이 성립하는지 살펴본다.
가열용 저항 양단의 전압이 이고, 저항을 통해 흐르는 전류를 라고 하면 전력 는
로 주어진다. 손으로 크랭크를 일정하게 돌리기 어려우므로 , , 는 모두 시간의 함수이다. 시간 에서 크랭크를 돌리기 시작해서 에서 멈추었다면, 이 동안에 공급된 전기 에너지는
이다.
한편 발생한 열에너지는 물과 컵의 온도 상승을 측정함으로써 계산할 수 있다. 비열 이고 질량 인 물체의 온도를 만큼 올리는데 필요한 에너지(열량)는
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참고 자료

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