[물리학실험 레포트 보고서] 전기발전기의 원리

9강 전기 발전기의 원리

1) 이론

(1) 전자기 유도의 기본 실험

회로 주위의 자기장을 변화시키면 그 회로에는 전류가 유도된다는 전자기 유도 법칙이 1830년대 초 Faraday와 Henry에 의해 각각 밝혀졌다.
그림 1과 같이 막대 자석의 극을 코일의 내부로 집어 넣으면 막대 자석이 움직이는 동안 검류계의 검침 바늘이 움직이게 되고, 막대 자석이 코일 내부에서 정지 상태에 있으면 검류계는 0을 가리킨다. 다시 코일 내에서 막대 자석을 빼낼 경우, 검류계의 검침 바늘은 막대 자석을 집어넣은 경우와 반대로 움직이게 된다. 막대 자석의 극으로 이 실험을 반복하면 극으로 실험한 경우와 반대의 결과를 얻을 수 있다. 그림 2는 막대 자석 극을 코일 내부로 집어넣은 경우 자기장(자기력선)의 변화를 나타낸다.
이와 같이 기전력원이 연결되어 있지 않았음에도 불구하고 자기장의 변화에 의해 회로에 전류가 흐를 수 있으며 이 때 코일에 형성된 전류를 유도 기전력(induced electromotive force)에 의하여 형성된 유도 전류(induced current)라고 한다.

(2) Faraday의 법칙과 Lenz의 법칙

자기장 의 크기가 일정하…(생략)

(3) 교류 발전기의 원리와 직류 발전기

(4)

(5)

(6)

(7)

2)실험 도구

3)실험 방법

① 그림 8과 같은 Faraday 실험 장치에서 코일을 가운데 두고 위치한 두 자석 사이의 자기 장의 크기를 측정한다.

② 전동기를 직류 전원 장치와 연결한다.

③ Faraday 실험 장치의 AC OUTPUT 단자를 BNC 케이블로 오실로스코프와 연결한다.

④ 직류 전원 장치의 전류와 전압을 적절히 조절하여 TV의 기전력으로 전동기가 작동하도 록 한다.

⑤ 오실로스코프가 표시하는 파형의 주기와 진폭을 정확히 확인 할 수 있도록 VOLT/DIV 스위치와 TIME/DIV 스위치의 VOLT값과 TIME값을 조정한다. 이때 파형이 계속해서 진동하면