[기초전자물리학실험] 예비 - 패러데이 유도법칙, AC 발전기, 전자파 속력
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- 목차
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1.·예비 문제
2.실험 A. 패러데이 유도 법칙 확인 실험
3.실험 B. 패러데이 유도법칙의 응용 : AC 발전기의 작동 원리
4.실험 C. RF 전자파의 전파속력 측정
- 본문내용
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·예비 문제
1) 변압기의 원리를 패러데이 유도법칙으로 설명하라.
① 전자 유도 현상
이것은 자기장과 전기의 관계를 이용한 것이다.
오른쪽 그림과 같이 철심에 코일을 감고 자석을 움직이면 코일에 전류가 흐르게 된다.
이것은 자석이 움직이면 자기장도 이동하면서 코일을 지나가기 때문에 나타나는 현상이다.
이와 같이 코일 주위의 자기장이 변화할 때, 코일에 전류가 흐르는 현상을 전자유도라고 하며, 1831년에 패러데이가 발견하였다. 이때 흐르는 전류의 크기는 자기장의 세기, 자기장이 변화하는 속도, 코일을 감은 수에 비례하여 커지게 된다.
② 변압기의 원리
변압기 속은 기본적으로 오른쪽 그림과 같은 구조로 되어있다.
1차 코일에는 높은 교류전압이 가해지면 철심에는 자기장이 흐르게 된다.
교류전압은 시간에 따라 전압의 크기가 변화하므로 철심의 자기장도 변화하게 된다.
자기장의 변화는 2차 코일을 통과하므로 2차 코일에 영향을 주어 전자유도에 따라 전압이 생기게 된다.
2차 코일에서 나타나는 전압의 크기는 코일을 감은 횟수와 관련이 있다. 1차 코일과 2차 코일에 감은 수가 같으면 들어가는 전압이나 나오는 전압이 같아서 아무런 변화가 없다.
그러나 2차 코일에 감긴 횟수가 1차 코일보다 많으면 2차 코일의 전압이 1차 코일보다 크게 된다.
만약 2차 코일에 감긴 횟수가 1차 코일의 2배이면 2차 코일의 전압은 1차 코일의 2배가 된다.
만약 2차 코일이 1차 코일보다 덜 감겼다면 2차 코일에 유도되는 전압은 1차 코일의 전압보다 낮게 된다.
변압기는 이러한 원리로 교류 전압을 자유롭게 변하게 할 수 있다.
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