손발전기 실험 보고서

소개글

과학교육과 일반물리학 실험 수업에서 손발전기 실험을 진행하고 작성한 레포트입니다.
성적은 A+을 받았습니다.
전자기유도와 렌츠의법칙, 패러데이 법칙에 관한 내용을 담고 있으며 실험과정 또한 자세하게 적어두었습니다.

과학교육과라는 과 특성상 교육과 관련된 내용을 담아야 하기 때문에 실험할 때 유의해야 할 점이나 학생들을 가르칠 때 어떻게 하면 더 성공적인 실험을 도출할 수 있는지에 대한 내용을 교사 tip 부분에 작성해 두었습니다.

도움이 되셨으면 좋겠습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 관련 이론
2-1. 용어 정리
2-2. 핵심 이론

3. 실험 준비물

4. 실험 방법

5. 실험 결과

6. 결론, 고찰 및 교사 tip
6-1. 실험 결과 해석 및 고찰
6-2. 교사 tip

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 손 발전기의 원리를 이해할 수 있다.
- 자석의 운동에 의해 전류가 발생하는 현상을 관찰하고, 그 까닭을 에너지 전환으로 설명할 수 있다.
- 어떻게 하면 손 발전기 LED에 불이 더 잘 들어오게 할 수 있는지 추론할 수 있다.

2. 실험 관련 이론
2-1. 용어 정리
전자기 유도, 유도 전류, 유도 기전력, 렌츠의 법칙, 패러데이 법칙

2-2. 핵심 이론
1. 전자기유도
자석이나 코일이 움직이면 코일의 상대적 운동으로 인해서 자기장에 변화가 생기고 유도 전류가 만들어진다. 이것이 전자기 유도 현상이며 이것에 의해 전기가 생성된다.

2. 유도 전류와 유도 기전력
앞서 1번에서 말한 유도 전류는 전자기 유도에 의해서 생성된 전류를 이야기한다. 유도 기전력은 코일 양쪽 끝에서 발생한 기전력을 말한다. 코일을 통과하는 자기선속이 시간에 따라서 변화하게 되고, 이로인해 코일에 유도 전류가 흐르게 되는데 이것이 유도 기전력에 의해 일어나는 것이다. 이 유도 기전력의 방향 및 크기는 뒤에 나올 패러데이 전자기 유도 법칙에 의해 결정할 수 있다.

3. 렌츠의 법칙
렌츠의 법칙은 유도 전류의 방향을 나타내기 위한 법칙이다. 유도 전류 방향은 자석의 운동을 방해하는 방향으로 흐르며 유도 기전력이 생기도록 흐른다. 즉, 유도 전류의 방향은 자기선속의 변화를 방해하는 방향으로 프르고, 유도 전류에 의한 자기장이 형성되도록 흐른다.
N극이 코일로 다가갈 때는 전류가 반시계 방향으로 흐르고, 위족 방향으로 자기장이 생성되게 된다. 멀어질 때의 방향은 시계방향, 자기장의 방향은 아래 방향으로 생성된다.
S극은 N극과 반대로 생각하면 된다. S극이 코일로 다가갈 때의 전류 방향은 시계방향이고, 자기장은 아랫방향으로 생성되며, 멀어질 땐 반시계방향으로 전류가 흐르고, 위쪽 방향으로 자기장이 생성되게 된다.

참고 자료

NAVER 지식백과. 패러데이의 유도법칙. (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1261376&cid=40942&categoryId=32244)
NAVER 지식백과. 전자기 유도. (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389841&cid=60217&categoryId=60217)
NAVER 지식백과. 렌츠의 법칙. (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1088011&cid=40942&categoryId=32240)
NAVER 지식백과. 유도전류. (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5741199&cid=60217&categoryId=60217)
NAVER 지식백과. 유도기전력. (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1132221&cid=40942&categoryId=32372)
이봉우 외 13명. (2021.) 중학교 과학 3. 천재교과서. p.239.