본문/내용
1. 실험 제목 및 인적 사항
(1) 실험 제목
모터와 발전기
2. 실험 목적
(전류로 자기장을 만드는) 모터와 (자기장의 변화로 전류를 만드는) 발전기의 원리를 이해한다.
3. 실험 준비물
모터/발전기 set, 집게 전선, 멀티미터, (원형 자석 2~4개-미리 부착됨), 직류 전원, 나침반, 꼬마전구(1.5 V), 전구 소켓
4. 실험 이론
(1) 전류(electric current)
전류는 전하의 흐름으로, 정량적으로는 단면을 통하여 단위 시간 당 흐르는 전하의 양을 말하며, 기호는 [I], 단위는 [A]이다. 1A의 전류는 1C의 전하량이 도선의 단면을 통하여 1초 동안에 흐르는 것을 의미한다.
역사적 이유로 양의 전하가 움직이는 방향을 전류의 방향으로 한다. 그런데 실제 일상생활 중 흔히 보는 도선에 흐르는 전류는 음의 전하를 띤 전자가 이동하여 형성되기 때문에 전류의 방향은 전자의 이동과는 반대 방향이 된다. 반면에 물속에 녹아 있는 이온이 움직이는 경우는 양전화와 음전하가 모두 움직여 전류를 형성한다. 이 경우 움직이는 전하를 전하 운반자라고 한다.
(2) 자기장(magnetic field)
자석이나 전류에 의해 자기력이 작용하는 공간이자 자기력을 매개하는 벡터장이다. 고전적으로는 움직이는 전하, 즉 전류에 의하여 발생하나, 양자역학에서는 입자 고유의 스핀도 전류와 같은 역할을 할 수 있다. 이에 따라 강자성체가 영구자성을 가질 수 있다.
자기장의 방향은 자기장 안에 있는 나침반이 가리키는 방향과 같다. 또한 자기장의 방향을 연속적으로 이은 선의 간격이 촘촘할수록 자기장의 세기가 세다.
(3) 영구자석
영구자석은 자기력을 크게 하기 위해 철 등의 자연 강자성 물질에다 다른 물질을 혼합하여 만들게 된다. 강자성 물질로는 전이금속에 해당하는 철, 코발트, 니켈 등과 희토류 물질인 네오디움, 가돌리움, 디스프로슘 등을 들 수 있다.
(4) 플레밍의 왼손 법칙
자기장 속에 있는 도선에 전류가 흐를 …
자기장 …