고등학교 과제연구 탐구과제 교내대회

소개

고교시절 교내 탐구대회 입상 자료입니다.
직접 실험한 내용을 토대로 작성되었으며 상세한 실험방법, 결과, 해석 이 첨부되어 었어서
참고하신다면 상당히 도움되실겁니다.

목차

I. 서 론
1. 연구의 필요성 및 목적

Ⅱ. 본론
1. 이론적 배경
2. 본 실험을 하기 전 예비실험
3. 본 실험

Ⅲ. 결론
1. 실험 정리
2. 실험 결과
3. 전자기 유도 현상의 일반화
4. 전자기 유도현상의 전망

본문내용

1. 연구의 필요성 및 목적

가. 연구의 필요성 및 목적

우리들은 옛날보다 훨씬 발전되어 편안한 삶을 살고 있는 것 같다. 하지만 ‘과연 전기가 없다면 어떻게 될까?’ 라는 생각이 들었다. 전기라는 에너지가 없다면 세계전체가 멈춰버릴 것이다. 그렇다면 어떻게 전기를 만드는 것일까? 생각해보니 1학년 때 배운 전자기 유도가 생각이 났고 물리교과서를 찾아보며 ‘낙하하는 자석에 의한 전자기 유도 현상’으로 주제를 설정하게 되었다.
주제의 포인트는 전자기 유도법칙이라는 것이다. 전자기 유도 법칙(=패러데이 법칙) 이란? 도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상 이다. 이것을 사용하여 세계를 돌리는 원동력인 ‘전기’를 만들어 내는 것이다.
간단히 우리가 실험한 것은 전자기 유도 법칙을 이용해서 직접 자석을 가지고 전류를 유도해 보고, 또 더 나아가서 위치에너지에 따른 전자기 유도의 세기변화와 자석의 갯수에 따른 전자기 유도의 세기변화를 실험해 보았다. 조금 더 구체적으로 위의 주제를 완전히 이해하며 결과를 분석하기 위해선 본 실험에 앞선 예비실험 몇 개를 해보는 것이 좋을 것 같다고 생각했다. 첫 번째로는 아크릴 관과 구리 관에 네오디움 자석을 떨어뜨려 낙하되는 속도에 대해 실험이다. 두 번째는 아크릴관에 에나멜선을 감고 네오디움 자석을 떨어뜨릴 때 만들어 지는 소량의 전기로 LED전구를 켜보는 실험이다. 세 번째는 왼손법칙 (힘, 자기장, 전류의 방향)에 따라 자기장과 전류의 방향이 정해졌을 때 힘은 어디로 받는가? 하는 실험이다. 마지막으로 아크릴관에 에나멜선코일을 장착하고 위치를 변경하며 위치에너지에 대한 유도전류를 측정하여 분석하였다.
위의 실험을 통해 얻고자 하는 바는 본 실험 전 예비실험만 봐도 알 것이다. 본 실험의 결과를 완전히 이해하기 위해서는 원리가 완전하게 갖춰져 져야한다. 그 원리인 전자기 유도 법칙을 완전히 이해하기 위해 여러 가지 다양한 실험을 했다.

참고자료

· http://science.kongju.ac.kr/main/main.php
· http://www.scienceall.com/%ec%9c%84%ec%b9%98%ec%97%90%eb%84%88%ec%a7%80potential-energy/ (위치에너지)