제출용 대전류 측정

소개글

대

목차

1. Abstract
2. 실험목적 및 측정
3. 이론적 배경
4. 실험방법
5. 실험결과
6. Discussion
7. 결론

본문내용

1.Abstract
솔레노이드에 교류전압을 가하여 자기장을 형성한후 크기와 재질, 생김새가 다른 링을 띄우고 진동주기를 측정하여 , 의 크기를 구해보았다. 우선 Air-gap 링이 뜨지 않는 것으로부터 링이 부양하기 위해선 맴돌이 전류(링을 따라 흐르는 원형 전류)가 만들어져야 하기 때문에 반드시 폐회로를 만들어야 함을 알 수 있었다. 같은 재질에 대해서 ,의 크기 1번링(medium) >2번링(Heavy) > 5번링(Light) : 5번링(Light) > 2번링(Heavy) > 1번링(medium)
다른 재질의 링에 대해서 의 크기 :5번링(Al) > 4번링 (Cu),: 4번링 (Cu) > 5번링(Al)
링의 평형높이는 Al(medium) >Al(Light)> Al(Heavy)로 질량에 정비례하거나 반비례한다고 말하기 어렵다.

2. 실험목적 및 측정
유도전압 방식을 이용하여 1000A의 AC 대전류를 측정하고, 금속의 발열량을 측정한다. 한편, 대전류는 주변에 자기장을 발생시키는데, 이로부터 유도되는 eddy current를 측정한다.
그러나 실험 장비 여건상 Jumping ring 실험만 할 수 있었다. 실험을 통해 외부에서 솔레노이드에 전압이 걸릴 때 유도되는 eddy current에 의해 뜨는 현상을 관측하고 링의 평형 높이, 진동주기, 임피던스, 상호유도계수 (링의 진동 특성 상수)등을 측정하였다.

<중 략>

나. 금속종류와 모양에 따른 jumping ring의 평형 높이
앞에서 언급했듯이 평형 높이는 에 비례한다. 여기서 F는 알짜힘을 나타내는데, 중력과 반발력(솔레노이드의 자기 쌍극자 모멘트와 링에 유도된 전류의 자기 쌍극자 모멘트 사이의 반발력)이 있다. 만약 같은 금속, 같은 질량의 링으로 평형 높이를 더 크게 만들고 싶다면, 알짜힘 F를 작게 하면 되는데, 유도전류의 쌍극자 모멘트 크기를 작게 하면 된다. 자기 쌍극자 모멘트는 전류와 단면적의 곱()으로 정의되는데, 따라서 링의 반경을 작게 하면 알짜힘이 작아지고, 평형 높이는 더 높아진다.
금속 종류에 따라서는, 질량이 같을 때 전기전도도가 높은 금속일수록 유도되는 전류가 커져서 평형높이는 작아지게 된다.

참고 자료

[1] [Introduction to electrodynamics, David.J.Griffiths, 220p] ? Magnetic field of finite length solenoid
[2][Self-inductance of Solenoid, bi-dimensional rings and coaxial cables, Marcelo Bueno and A.K.T.Assis, 817p] ? Self-inductance of Solenoid and ring
(http://www.ifi.unicamp.br/~assis/Helv-Phys-Acta-V70-p813-821(1997).pdf)
[3] Griffiths, D. J. Introduction to Electrodynamics, 3rd ed. Pearson Prentice Hall.
[4] Wikipedia - Aluminum. http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminum
[5] Aluminum: http://blog.daum.net/widerock1/13384520