전자기 유도

 

 

 

목  적 : 코일 속의 자기장을 변화시키면 도선에 유도 기전력이 생김을 안다.

 

준비물 : Nd자석, 코일, LED(적, 청), 검류계, 철심

 

방  법

①  그림과 같이 코일과 검류계를 연결하고 자석을 코일 속에 넣었다 빼었다 한다.

②  자석을 움직이는 속력을 변화시켜 검류계 바늘의 움직임을 살펴본다.

③  자석을 코일 속에 가만히 멈추어 있어 본다.

④  자석의 극을 바꾸어서, 자석을 움직이는 대신에 코일을 움직이면서 검류계의 바늘의 움직임을 살펴본다.

⑤  검류계 대신 LED를 연결하고 위와 같이 해본다.

 

결  과

①  자석이 정지해 있는 경우에는 자기력선의 변화가 없어 코일에 전류가 흐르지 않는다

②  자석을 가까이 가져가면 ACB방향으로(왼쪽 LED가 켜지고), 멀리 가져가면 BCA 방향으로(오른쪽 LED가 켜짐) 전류가 흐른다

③  자석을 코일에 가져가는 속도를 빠르게 할수록 유도전류의 세기가 증가한다.

④  코일의 감긴 수가 많을수록, 센 자석일수록 유도전류의 세기가 증가한다.

 

원  리

①  코일을 지나는 자기력선속이 변할 때에 유도되는 전류는, 그 자기력선속의 변화(증, 감)를 방해하는 방향으로 흐르게 된다. --  렌츠의 법칙

   ( 변화방해⇒ 현 상태 유지⇒ 관성 )

②  N극을 코일에 접근시키면 coil을 지나는 자기력선 증가.

     →자기력선의 증가를 방해하는 방향(위)으로 자기력선이 생기도록 유도전류가 흐른다. (A부분이 N극이 된다)    　

⇒ 오면 못 오게

③  N극을 코일에서 멀리하면 coil을 지나는 자기력선 감소.

     →자기력선의 감소를 방해하는 방향(아래)으로 자기력선이 생기도록 유도전류가 흐른다. (A부분이 S극이 된다)  　

⇒ 가면 못 가게