초미니 전동기 만들기

 

 

 

목   적 : 자기장 속의 도선에 전류가 흐르면 힘을 받음을 안다.

 

준비물 : 네오디늄 자석 1개, 에나멜선 φ=0.5mm, 1m, φ=1mm 동선 15cm, 연결 도선, 건전지.

 

방   법

①  회전자 만들기 - 1.5 V용 건전지에 에나멜선을 6회～9회 정도 감자. 에나멜선 링의 끝 부분은 그림과 같이 직선이 되게 한다. 양 끝 부분 중 한 부분은 에나멜선의 피복을 사포로 가볍게 문질러 모두 벗기고, 나머지 한 쪽 끝 부분은 반 정도만 피복을 벗긴다.

②  클립이나 구리선을 이용하여 회전자가 회전할 수 있도록 그림과 같은 지지대를 만든다.

③  그림과 같이 만들어진 지지대를 지우개 위에 꽂아서 지지대 위에 회전자가 균형이 잡힌 상태로 놓이도록 장치한다. 네오디늄 자석을 회전자 아래에 두고 건전지와 지지대를 연결선으로 잇는다.

④  스위치를 닫은 상태에서 회전자를 가볍게 돌려준 다음 회전자의 움직임을 관찰하여 보자.

⑤  회전자가 회전하고 있는 동안에 자석을 회전자로부터 멀리하면서 회전자가 도는 속도를 살펴보자. 속도는 자석의 세기와 관련 있다고 할 수 있겠는가?

⑥  만약 전류의 세기를 달리하면 회전자의 회전 속도는 어떻게 될까? 여러분의 생각을 확인하려면 회로를 어떻게 꾸며야 할까?

 

결  과 : 자석의 세기와 전류의 세기에 비례하여 빠르게 회전한다.

 

원  리 : 축을 중심으로 회전자의 아래쪽부분과 위쪽부분에 방향이 서로 반대인 짝힘이 작용하여 회전하게 된다.

 

제작시 유의점 : 회전자의 면이 수직이 될 때 전류가 흐르도록 한쪽의 에나멜선은 모두 벗기고, 다른 쪽은 반만 벗긴다.

  회전축의 에나멜을 반정도 벗길 때 어디에서 어디까지 벗겨야 좋을까? ABCD로 구간을 말하세요.  (  )에서-(  )-(  )까지.