전자전기회로 hw4

소개

"전자전기회로 hw4"에 대한 내용입니다.

목차

1. 모터의 원리
(a) DC 모터
(b) 유니버셜 모터
(c) BLDC모터
(d) 3상 유도모터
(e) 단상유도모터

2. 아라고 원판

본문내용

1. 모터의 원리
(a) DC 모터
DC모터는 휴대용 가전기기, 자동차 및 여러 산업 장비에 사용된다.
가장 기본이 되는 구조는 아래의 사진과 같다.

영구 자석에 의해 자기장이 형성되고, 코일이 원형의 정류자를 통해 전지에 연결되어 있다.
전지와 정류자를 통해 코일에 전류가 흐르게 된다.

코일에 전류가 흐르게 되면 로렌츠 법칙에 의해 코일에 전자기력이 발생하고, 플레밍의 왼손법칙을 만족하는 방향으로 힘을 받게 된다.

그렇게 코일이 회전하다가, 영구자석의 자기장과 수직한 지점을 지나가면, 각 정류자가 연결된 극이 반대가 되고, 로렌츠 힘의 방향도 반대가 된다. 이에 의해 전류가 반대로 흐르게 된다.
하지만, 이 시스템은, 코일이 자기장에 수직할수록 로렌츠힘에 의한 모멘트가 작아지고, 자기장에 평행해질수록 모멘트가 커져서, 회전이 불규칙적이게 된다.

이를 해결하기 위해, 왼쪽의 그림처럼 기존의 코일에 수직한 코일을 만들고, 각각의 코일에 끝에 정류자를 할당하면, 코일이 돌아갔을 때, 전지가 다음 정류자와 접촉하게 되어, 자기장에 수직이 되어가는 코일에는 로렌츠힘이 발생하지 않고, 자기장과 수평이 되어가는 코일에 로렌츠힘이 발생하여, 코일이 하나일 때 보다 규칙적으로 회전을 전달할 수 있다.

< 중 략 >

2. 아라고 원판
(a)
1934년 아라고에 의해 정의된 것으로, 위와 같은 장치에서 자석을 회전시킬 때 자석의 회전에 맞추어 원판이 회전하고, 원판을 회전시킬 때 원판의 회전에 맞추어 자석이 회전하게 된다는 것이다.
아라고는 이 현상을 발견하였지만 와전류(맴돌이 전류, eddy currents)라는 개념을 알지 못했다. 이 후 1955년 푸코가 도체 주위에 자기장이 변할 때, 자속이 높아지는 곳에서는 자속이 높아지는 것을 방해하는 방향으로 전류가 흐르고, 자속이 줄어드는 곳에서는 자속이 줄어드는 것을 방해하는 방향으로 전류가 흐른다는 것을 발견하면서, 아라고 원판은 와전류의 발생과 존재를 증명하는 실험장치가 되었다.

참고자료

· 없음