전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 검색 결과

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전자기유도(가상실험)

[전자기 유도] 솔레노이드 근처에서 자석이 운동하거나 자석 근처에서 솔레노이드가 운동할 때, 솔레노이드에 전류가 발생하는 현상을 전자기유도라고 한다. 회로에 전류가 흐르려면 회로 양단의 전압을 일정하게 유지시키는 기전력이 필요하다. 솔레노이드와 자석의 상대적인 운동은 솔레노이드 양단에 기전력을 만들어 낸다. 이 기전력을 유도기전력이라 하고, 이때 흐르는 전류를 유도전류라고 한다. 1834년 독일의 과학자 렌츠는 유도 전류가 만드는 자기장의 방향이 솔레노이드를 통과하는 자기력선속의 변화를 방해하는 방향이라는 것을 발견하였다. 이것을 렌츠의 법칙이라고 한다. 그림 (가)와 같이 자석의 N극을 솔레노이드에 가까이 접근시키면 솔레노이드를 지나는 자기력선속이 증가하므로, 유도전류는 자기력선속이 증가하는 것을 방해..
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2016. 3. 16. 14:34

맴돌이전류-가상실험

맴돌이 전류가 흐르면 줄열이 발생되므로 에너지 손실이 생긴다. 왜냐하면 이때, 원판의 A부분에는 접근할려는 자석에 의한 자기력선의 증가를 방해하도록, 원판 윗면 A에 N극을 생기게 하는 맴돌이(소용돌이) 전류가 생겨서 흐르고, B부분에는 멀어질려는 자석에 의한 자기력선의 감소를 방해하도록 원판 윗면이 S극이 생기도록 맴돌이 전류가 발생하여 흐르게 되기 때문이다. 그림(c)와 그림(d)는 물체가 자기장과 멀어질 때, 자기장이 약해지는 것을 방해하기 위해 외부 자기장과 같은 방향의 자기장을 만들기 위해 도체에 맴돌이 전류 i가 만들어지는데, 이 i에 의해 속도와 반대 방향으로 힘이 발생해 운동을 정지시키려 한다는 것을 나타낸다. 이렇게 유도된 자기력은 마찰력과 유사한 성질을 갖는다. 아래 내용은 맴돌이 전류..
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2015. 8. 18. 15:10

변압기의 원리(가상실험)

[변압기의 원리] 그림과 같이 두 솔레노이드 1차 코일과 2차 코일을 모두 하나의 연철심에 감으면, 이상적인 경우 코일에서 발생하는 자기력선이 모두 연철심을 따라서 형성되기 때문에 1차 코일과 2차코일의 자기력선속 Φ1, Φ2의 크기는 같다. 교류는 전류의 세기가 시간에 따라 계속 변한다. 따라서 1차 코일에 교류를 공급하면 2차 코일에 전자기 유도에 의한 기전력이 계속 발생한다. 패러데이 전자기 유도 법칙에 의하여 도선을 N1번 감은 1차 코일에 공급되는 기전력 V1과 발생하는 자기력선속 Φ1의 관계는 다음과 같다. 2차 코일의 도선이 감긴 횟수가 N2라면 2차 코일에 유도되는 기전력 V2는 다음과 같다. Φ1= Φ2이므로 식1 과 식2에서 이다. 따라서 1차 코일과 2차 코일에 도선을 감은 비를 조절..
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2015. 7. 24. 09:35

사이클로트론-가상실험

| 사이클로트론 | 대전 입자를 가속시키는 입자 가속기는 로런츠 힘을 이용하여 입자를 여러 번 가속시킨다. 입자 가속기 중 하나인 사이클로트론은 아래 그림 (가)와 같이 속이 빈 D자형 금속통 두 개를 마주 보게 제작한다. 금속 상자의 수직 방향으로 강한 자기장을 걸어 주면 이온은 원운동을 하게 된다. 이온을 원운동하게 만드는 구심력은 로런츠 힘인 F=qvB이고 등속 원운동을 하는 입자의 구심력 F는 이므로 r은임을 알 수 있다. 따라서 입자의 원운동 주기 T는이다. 원운동 주기는 원운동 반지름 r와 속력 v에 무관하다. 그러므로 금속 상자에 의 시간 간격으로 (+)극과 (-)극이 바뀌는 교류를 걸어 주면 이온은 한쪽 상자에서 다른 쪽 상자로 건너갈 때마다 금속 상자와 이온 사이의 전기력에 의하여 가속되..
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2015. 7. 8. 08:42

속도선택기및질량분석기-가상실험

| 속도선택기와 질량 분석기 | 속도 선택기로 입사한 대전 입자 중에서 전기력 qE와 자기력 qvB1이 평형을 이루는 입자만 B2영역에 입사할 수 있다. B2 영역에서 등속 원운동을 하는 입자의 반지름은 다음과 같다. -->동위 원소의 존재를 알 수 있으며, 같은 전하량일 때 질량이 클수록 반지름이 크다.
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2015. 7. 7. 17:21

속도선택기-가상실험

| 속도선택기 |아래 그림과 같은 장치에서, 양(+)으로 대전된 입자는 전기력의 크기와 자기력의 크기가 같은 입자만이 직선으로 움직이게 된다. ⇒ 전기장 E와 자기장 B를 작용하여 전하(q)가 직선으로 움직이게 하면 , 로부터 이보다 큰 속력을 갖는 입자들은 왼쪽으로 편향되고, 이보다 작은 속력을 갖는 입자들은 오른쪽 뱡향으로 편향된다.
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2015. 7. 7. 16:40

반 알렌대-가상실험

| 반앨런대 |태양풍의 대부분은 전하를 띤 입자들이다. 이러한 입자들은 지구 근처에서 지구 자기장에 의한 로런츠 힘이 작용하여 나선운동을 하게 된다. 그림은 (+)전하를 띤 태양풍 입자가 지구 자기장에 θ의 각도로 진입한 뒤, 속도의 자기장 방향 성분 vcosθ에 의하여 자기장 방향으로 이동하는 것을 나타낸 것이다. 이때 자기장에 수직인 속도 성분 vsinθ에 의한 원운동이 발생하기 때문에 결과적으로 입자는 나선 운동을 하며, 자기장 방향을 따라 극지방 쪽으로 이동하게 된다. 지표에서 2천 2백 km 떨어진 곳과 1만 2천km 떨어진 곳에 이러한 대전 입자들이 많이 존재하는 것을 발견하고, 최초의 발견자 이름을 따서 반 알렌 대라고 부른다. 반 알렌 대의 입자는 주로 전자와 양성자이며 태양의 자기 폭풍이..
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2015. 7. 7. 16:05

전자기력

[전자기력] 1. 자기력 : 자석과 자석사이, 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 자기력이라고 한다.2. 전류가 받는 자기력 1) 자기력의 방향 - 오른손 법칙 : 오른손을 펴서 엄지를 제외한 네 손가락으로 자기장의 방향을, 엄지로 전류의 방향을 향하게 하면, 손바닥에 수직한 법선 방향이 자기력의 방향이다. 2) 자기력의 크기 : 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 F라고 하면, F는 도선에 흐르는 전류의 세기 I 및 자기장의 세기 B에 비례하고, 자기장의 수직한 단면을 가르는 도선의 길이 l에 비례한다. (θ : 도선의 방향과 자기장의 방향이 이루는 각)
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2013. 9. 7. 19:18

전동기의 원리

[직류전동기의 원리] 전동기는 전류의 자기 작용을 이용하는 대표적인 장치이며, 직류 전동기와 교류 전동기가 있다. 아래 그림은 직류 전동기의 구조를 나타낸 것이다. 직류 전동기는 아래 그림과 같이 자석 사이에 있는 코일에 전류가 흐를 때 자석과 코일 사이에 작용하는 자기력에 의해 코일이 회전하게 되며, 코일이 회전하여 코일의 면이 자기장에 수직이 되는 순간 정류자에 의하여 전류의 방향이 바뀌므로 코일은 계속해서 한쪽 방향으로 회전한다. 소형 장난감에 사용되는 전동기와 청소기에 사용되는 전동기는 직류 전동기이다. 보통 컴퓨터나 VTR, TV, 오디오, 휴대 전화, 전기 면도기 등의 전기 기구에서는, 가정에 들어오는 전압을 소형 변압기와 정류 회로를 이용하여 12V나 5V의 직류로 바꾸어서 사용한다. 대부분..
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2013. 9. 7. 19:15

두 직선도선사이에 작용하는 힘

[두 직선도선사이에 작용하는 힘] 1. 전류의 방향이 같을 때 : 두 두선 사이에서 자기장이 서로 상쇄되므로 자기력의 방향은 두 두선이 가까워지는 방향, 즉 인력이 작용한다. 2. 전류의 방향이 반대일 때 : 두 두선 사이에서 자기장이 서로 보강되므로 자기력의 방향은 두 도선이 멀어지는 방향, 즉 척력이 작용한다. 3. 자기력의 세기 : 두 도선 A, B에 흐르는 전류의 세기를 각각 IA ,IB 라고 하고, 두 도선 사이의 거리를 r이라고 라면, IA 에 의해 IB 의 위치에 형성되는 자기장의 세기가 이므로 BA 에 의해 도선 B에 작용하는 자기력의 세기는 다음과 같다.
전자기가상실험실/전자기력과 전자기유도 2013. 9. 7. 19:13