[전자기학 실험] Electric Motor 전자기유도 (완)

목차

1. 실험 일시
2. 실험 내용
3. 느낀점
4. 참고문헌

본문내용

전자기학 8 Electric Motor : 전자기유도
. 개요
간단한 회로로 구성된 전동기와 발전기를 만들어 봄으로서 전류의 자기작용 및 전자기유도를 탐구한다.

구분
1) 실험범주: 재현실험
2) 관련물리내용: 전자기학(자기장, 전자기유도)
3) 관련교육과정:
6학년-자기장 ․10학년-전자기 ․물리Ⅰ- ‘전기’ 중 전자기유도 ․물리Ⅱ- ‘전기장과 자기장’ 중 자기장에서 전하가 받는 힘

준비
핵심준비물: 전동기(분해용), 에나멜선, 자석(네오디뮴자석), 전원, 전류계

탐구
지난 시간까지 우리는 전류에 의한 자기장 유도를 확인하고 이를 바탕으로 스피커를 제작하였다. 전류에 의해 자기장이 유도된다면, 자기장에 의해 전류도 유도될 수 있을까? 이번 시간에는 이와 같은 질문에 대한 탐색과정으로서 전동기를 제작하고, 전동기의 원리를 통하여 전자기유도 법칙을 확인한다.

가. 전동기 뜯어보기
1. 전동기(장난감 자동차에 들어있는 전동모터)에 전원을 연결하여 움직여보라. 전동기의 구조를 그리고 설명하시오. 전동기에서 가장 중요한 부분은 어디인가? 왜 그렇게 생각하는가?
전동기의 구조는 사진의 순서대로 자석이 붙어있는 덮개, 회전축, 회전축과 접촉되는 도선이 있는 덮개 3가지로 구성된다. 회전하는 원리는 옆의 그림처럼 양옆의 자석이 만들어내는 자기장에 사각형 모양의 도선을 넣고 전류를 흘리면 플레밍의 왼손 법칙에 의해 도선이 힘을 받아 움직인다. 이때 도선이 연결되어 있으면 도선 ab에서 힘은 계속해서 밑의 방향으로 도선 cd의 힘은 계속해서 위 방향으로 작용되기 때문에 이에 사각형 도선이 토크가 생기면서 원운동을 하게 된다. 자기장 내에 있는 도선에 전류가 흐르면 힘을 받는다. 이 힘으로 자기장 속의 코일을 회전시키는 것을 전동기라고 한다. 자기장을 만드는 자석, 전류가 흐르는 도선 모두 필요하므로 어떤 부분이 가장 중요하다고 말할 수 없다.

참고 자료

McDermott(1998). Tutorials in introductory physics, Prentice Hall, EM129-134
박종원 (1997). 보면서 생각하는 물리시범, 전남대학교출판부, pp.72-74
http://www.scitoys.com/scitoys/scitoys/electro/electro.html#motor
http://www.scitoys.com/scitoys/scitoys/electro/electro2.html