[자연과학] 일반물리실험 - 전자기 유도와 변압기

일반물리실험 - 전자기 유도와 변압기
⊙ 실험목적
패러데이 법칙에 의한 전자기유도와 변압의 원리를 이해하기 위해 변압기 장치를 통하여 변압기에 미치는 영향을 실험한다.
⊙ 이론

1. Faraday의 유도법칙(1)

전류고리에 유도되는 기전력ε의 크기는 전류고리를 통과하는 자기다발ΦB의 시간변화율과 같다. Faraday의 법칙은 음의 부호와 함께 표기한다.
만일 감은 수가 N인 줄고리를 통과하는 자기다발을 변화시킨다면 다음과 같다.

2. Lenz의 법칙(2)

전류고리에 유도되는 전류는 자기다발의 변화를 방해하는 방향으로 흐른다.

3. 자체유도(3)

유도기라 할 수 있는 두 개의 줄고리가 서로 가까이 있을 때, 한 고리에 흐르는 전류 i는 다른 고리를 통과하는 자기다발을 만든다. 이 때 전류를 변화시키면 두 번째 고리에는 Faraday 법칙에 따라 유도기전력이 생기는데 이 과정을 자체유도라고 한다.
L을 유도용량()이라고 하면,
이다. 유도기 내부가 아닌 회로의 모든 지점에서는 전기퍼텐셜을 정의할 수가 있는데, 유도기 양 끝이 변하는 자기다발의 영역의 외부라면 이상적일 경우에 퍼텐셜 VL은 자체 유도기전력 L의 크기와 같다.

4. 변압기(4)

교류회로에 저항만이 있을 때 전력인자는 cos(0)〓1이고 rms기전력 rms는 저항에 걸리는 rms퍼텐셜차 Vrms와 같다. 따라서 회로에 rms전류 Irms가 흐를 때 공급되고 발산되는 에너지의 단위시간당 평균량은 다음과 같다.
Pavg 〓
⊙ 실험기구 및 장치
SF-8618 기초 코일 세트는 그림 10에 나타나는 품목이다.
a. (1) SF-8609 200번 감은 코일
b. (1) SF-8610 400번 감은 코일
c. (1) SF-8611 800번…

(1) 4개의 코일 (PASCO SF-8616 기초 코일 세트)

(2) U자 모양의 Core (PASCO SF-8616 기초 코일 세트)

(3) 낮은 전압의 교류 전원 0-6 VAC

(4) 교류 전압계 0-6 VAC

(5) 바나나잭

(6) 바나나 잭