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패러데이의 법칙(Faradqy`s law)
1. 실험목적
회전하는 코일을 통하여 전자기 유도현상을 확인 전위차를 측정하여 패러데이의 유도법칙을 정량적으로 이해
2. 관련이론
2.1 패러데이의 유도법칙
패러데이의 유도법칙=회로내의 유도기전력 은 회로를 통과하는 자기선속의 변화율과 같다
>> 패러데이의 유도법칙
음의 부호=유도기전력의 방향이 자기선속의 변화를 방해하는 방향
고리의 단면에 수직한 선이 자기장 와 각도 를 이룰 때 고리면을 지나는 자기선속은
고리가 일정한 각속도 로 돌고 있을 때 시간 에서의 고리 방향각
이 고리에 이끌린 기전력은 패러데이의 유도법칙에 의해
같은 각 진동수 로 변하는 교류기전력
일반적으로 고리의 면적이 , 감긴수가 인 솔레노이드의 경우 유도기 전력은
진폭에 해당하는 은
라 쓸수 있으며, 각진동수와 진폭전압이 비례함을 알수 있다.
2.2 코일수가 2개인 경우의 전동기
전동기에 두 개의 고리가 서로 직각을 이루고 있으며, 따라서 브러시에 의해 유도기 전력이 큰 동안만 서로 교대하면서 기전력을 제공
전동기를 돌렸을때 발생하는 출력 전압은
파형을 보면 전동기의 회전수보다 4배의 각진동수를 갖는 것으로 보이며, 평균전압은
으로 최대전압 의 배, 최소전압은 배가 된다
한 개의 고리로만 이루어지고 접촉단자에 의해 유도기전력이 큰 동안만 서로 교대하면서 기전력을 제공하는 경우(정류자가 두쪽으로 나뉘어진 경우), 축을 중심으로 접혀 올려진 sin파형을 그리게 될 것이고 이 경우의 평균전압은
로 주어진다. 최대전압 배가 된다.
3. 실험기구
* 직류전원장치(0-30V, 0-3A)
* 패러데이의 법칙 실험장치, 연결도선
* S-C…(생략)
4. 실험방법
5. 반복되는 파형의 수가 많을수록 시간간격을 되도로 넓게 잡아준다음 커서사이의 파형수(주기수)와 시간간격 를 읽는다.
6. 파형의 세로축은 전압, 최대한 화면을 확대하여 관찰. 최대 및 최소전압값을 읽고 첨두지 전압을 확인
7. 주기, 각속도, 진폭전압을 계산한다.
8. 직류전원장치의 전압을 달리하여 실험을 5회 이상 반복
9. 각속도와 전압의 그래프를 그린다. 최적직선을 찾고 직선의 방정식을 구한다.
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