본문/내용
실험 목적과 이론 및 예비 보고서
(1) 실험 목적
(전류로 자기장을 만드는) 모터와 (자기장의 변화로 전류를 만드는) 발전기의 원리를 이해한다.
(2) 실험 기구
모터/발전기 set, 집게 전선, 멀티미터, (원형 자석 2~4개-미리 부착됨), 직류 전원, 나침반, 꼬마전구(1.5 V), 전구 소켓
(3) 이론 및 예비 보고서
모터와 발전기의 원리에 대해 각각 조사하라. 수식을 사용할 필요는 없으나 원리는 분명히 이해하도록 한다.
1. 모터
전동기라고도 하는데, 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기 에너지를 역학적 에너지로 바꾸는 장치이다. 전원의 종류에 따라 직류전동기와 교류 전동기로 분류된다.
(1) 직류전동기
1번 그림처럼 정류자와 브러시가 직류 전동기 속에 위치한다. 1번 그림과 같은 상태에서 직류 전류를 흘려주면 a와 b에 작용하는 힘에 의해 a는 b의 위치로 이동하고, b는 a의 위치로 이동하여 180도 회전하게 됩니다. 만약 정류자와 브러시가 없다면 180도 회전을 반복하겠지만, 정류자를 이용하여 전류의 방향을 계속 변경하기 때문에 코일은 시계방향으로 회전을 하게 됩니다. 정류자란 회전자가 계속하여 회전할 수 있도록 코일의 전류 방향을 바꿔주는 역할을 하는 장치입니다. 하지만 회전축이 계속적으로 회전함에 따라 정류자와 브러시 사이에 기계적 마찰이 발생하여 마모 및 노이즈의 문제가 발생합니다.
(2) 교류전동기
교류전동기는 자기장의 변화에 따라 다른 코일에 전류가 유도되고 이에 따라 코일이 회전하는 원리입니다.
2. 발전기
발전기는 역학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 일반적으로 전자기 유도를 이용한다. 발전기 동작의 기본 원리는 전동기의 원리와 같이 앙페르 법칙과 패러데이의 유도 법칙이다. 따라서 전기에너지의 역변환은 전동기로 수행되며 모터와 발전기는 많이 흡사하다. 원리적인 구분으로 직류발전기, 동기발전기, 유도발전기 등이 있다.
얻는 전류가 직류인가 교류인가…
얻는…