본문/내용
실험 04. 전기 에너지
실험 목표
전동기를 이용한 전기적 에너지와 일률을 구한다.
전동기에 의해 들어 올려 진 추의 위치에너지 증가를 측정한다.
전동기의 효율을 계산한다.
다른 조건하에서 전동기의 효율에 대하여 공부한다.
실험 기구
기본 설정: 컴퓨터, LapPro(인터페이스), LoggerPro(프로그램)
센 서: 전류 & 전압 센서
기타 기구: 추, 실, 전동기, 링 스텐드, 전선과 클립, 전원 공급기
실험 원리
일률 = 전류전압으로 나타낼 수 있다. 전기적 에너지는 어떠한 장치에 일정한 시간동안 일정한 전력이 공급된다면, 그것으로부터 시간과 에너지의 곱으로 구할 수 있고, 이 방법으로 전기적 에너지와 추에 대한 중력 위치에너지의 변환되는 것을 서로 비교해 봄으로써, 실험할 때 사용된 전동기의 전기적 에너지를 구할 수 있다. 전동기에 가해지는 전기적 에너지와 추의 질량에 대한 중력 위치에너지의 증가를 비교 해 봄으로써 추를 들어 올리는 장치로 사용된 전동기의 효율을 계산 할 수 있다.
전동기의 에너지 전환은 전기에너지→ 자기에너지→ 기계에너지 로 나타낼 수 있다.
전동기의 효율 = 한 일/ 공급된 전기 에너지 이다. 하지만 전동기의 효율은 입력 모두가
출력으로 바뀌지 않고 일부는 전동기 내에서 손실 되는데 그 이유는 전동기가 작동 중에
가열되기 때문이다.
전위란 단위 양전하가 갖는 전기적 위치에너지로 V = - W∞ / q 로 나타낼 수 있다.
실험 방법
1. 전동기의 전압 등급을 살펴본다. 이것은 실험할 때 전동기에 가해 줄 수 있는 최대 전압이다. 만약 잘 나와 있지 않다면 실험 조교에게 질문한다. 데이터 표에 전압등급을 기록한다.
2. 전위공급을 0V로 조절한 다음 10g의 추를 실 끝에 연결하여 추를 들어 올릴 수 있도록 만든다. 데이터를 측정하기 위해 Collect버튼을 누른 다음 전원을 켜고 전압을…
2. 전위공급을 0V로 조절한 다음 10g의 추를 실 끝에 …
예비 질문