PART5플레밍의 법칙

실험목적

• 1.전동기 및 발전기에 대해 이해할 수 있다.
• 2.플레밍의 법칙에 대해 이해할 수 있다.

실험 1 :플레밍의 법칙

이론

플레밍의 오른손법칙

자기장 속에서 도선이 움직이면 도선 속의 전하가 로렌츠힘을 받아 움직이므로 도선 내부에 전류가 흐른다. 이는 도선에 유도기전력이 생긴 것으로 해석할 수 있다. 플레밍의 오른손법칙을 사용하면 자기장의 방향과 도선이 움직이는 방향을 알 때 유도기전력 또는 유도전류의 방향을 결정할 수 있다. 방법은 오른손 엄지를 도선의 운동방향, 검지를 자기장의 방향으로 했을 때, 중지가 가리키는 방향이 유도기전력 또는 유도전류의 방향이 된다.

발전기의 원리

플레밍의 오른손 법칙에 따르면 도선의 운동에너지는 자기장 속에서 전기에너지의 형태로 전환될 수 있다. 이것이 발전기의 기본 원리이다. 수력, 화력, 원자력발전은 각각 그 형태는 다르지만, 터빈을 돌려 원래의 에너지를 운동에너지로 바꾸고, 다시 운동에너지를 전기에너지로 바꾼다는 점에서 모두 같다고 할 수 있다.

플레밍의 왼손법칙

자기장 속에 있는 도선에 전류가 흐르면 움직이는 전하에 작용하는 로런츠힘에 의해 도선도 힘을 받는다. 플레밍의 왼손법칙을 사용하면 자기장의 방향과 전류가 흐르는 방향을 알 때 도선이 받는 힘의 방향을 결정할 수 있다. 방법은 왼손의 검지를 자기장의 방향, 중지를 전류의 방향으로 했을 때, 엄지가 가리키는 방향이 도선이 받는 힘의 방향이 된다.

전동기의 원리

플레밍의 왼손 법칙에 따르면 도선 내의 전기에너지는 자기장 속에서 운동에너지의 형태로 전환될 수 있다. 이것이 전기에너지를 사용하여 회전운동을 하는 전동기의 기본 원리이다. 선풍기의 날개 뒤쪽에도 전동기가 있으며, 이때 전동기는 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 에너지전환장치라 볼 수 있다.

실험 과정

1. M05 보드의 Block a를 그림 5-4와 같이 결선하고 SW를 FWD에 위치한다.

2. DC 5V를 회로에 가하고 SW1을 눌렀을 때 와이어가 움직이는 방향이 어떻게 되는지 기술하고, 전류계에 측정되는 값을 표 5-1 해당란에 기록한다.(SW1을 누르는 시간은 너무 길지 않아야 한다.)

3. SW를 반대(REV)로 하였을 경우 와이어가 움직이는 방향이 어떻게 되는지 기술하고, 전류계에 측정되는 값을 표 5-1 해당란에 기록한다.

4. 위 실험에서 플레밍의 법칙이 어떻게 적용되는지 기술하시오.

5. M05 보드의 Block b를 그림 5-4과 같이 결선하고, 전압을 4V부터 6.4V까지 증가시킬 때 램프의 밝기는 어떻게 되는가?
- 모터와 전동기의 원리를 설명하시오

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