공학기초물리실험 전자기유도 예비레포트

목차

1. 실험제목

2. 실험날짜

3. 실험목표

4. 이론
(1) 유도 기전력
(2) 변압기(transformer)

5. 실험기구 및 장치

6. 실험방법
(1) 유도 기전력
(2) 변압기(transformer)

본문내용

1. 실험제목 :전자기 유도
2. 실험날짜 :
3. 실험목표 : 실험목적코일에 자석을 가까이 할때 발생하는 유도 기전력의 크기와 플럭스개념을 이해하고 전자기유도를 응용한 변압기의 원리를 알아본다.


4. 이론
(1) 유도 기전력
유도 작용 자석이 코일을 지나갈 때 코일을 통하는 자기플럭스가 변하게 되고 코일 내부에 유도기전력 (electromotive force ;emf)이 발생한다. 패러데이의 유도법칙에 의해ε= -N (ΔΦ/Δt)여기서 ε는 유도기전력이고, N은 코일의 감은 수, ΔΦ/Δt 는 코일을 통과하는 플럭스의 변화율이다.이 실험에서 기전력 대 시간의 그래프가 그려지고 곡선 및의 면적은 적분에 의해 구해질 수 있다. 이 면적은 플럭스를 나타내고 다음식과 같다.
εΔt = -N ΔΦ

(2) 변압기(transformer)
전압을 필요한 값으로 변환시키는 장치. 트랜스라고도 한다. 전압의 변환은 동시에 전류의 변환을 의미하며, 필요한 값의 전류를 얻기 위해 변압기를 사용하는 경우도 있지만, 대개의 경우는 전압의 변환이 목적이다. 전기는 교류와 직류로 나누어지지만 변압기는 교류전용이고 직류는 사용하지 않는다. 전력계통의 대부분에 교류가 이용되고, 직류는 전기철도 등 일부에만 이용되고 있는데, 그 이유는 교류에 변압기가 사용되고 있기 때문이다. 송전선으로 수송할 수 있는 전력에는 한계가 있고 그 한계값은 송전전압의 제곱에 비례하며 송전거리에 반비례한다. 최근의 전력계통은 큰 발전소가 수요지에서 멀어지는 경향이 있어 긴 송전선으로 큰 전력을 수송해야 한다. 이 때문에 송전전압은 차츰 높아지고 있다. 그러나 공장이나 일반가정에서 이러한 높은 전압은 적당하지 못하기 때문에 낮은 전압으로 변환시켜야 하므로 변압기가 사용된다.
AC전압은 2차코일에 의해 둘러싸여진 변압기의 1차코일에 가해진다.-둘은 전기적으로 연결되어 있지 않다. 1차코일은 2차코일에서 교류전압을 유도하는 2차코일을 지나는 자기플럭스를 변화시킨다.만약 2차코일의 감은수가 1차코일 보다 많다면, 2차코일에는 1차코일보다 큰 전압이 유도될 것이다. 이를 승압기(step-up transformer)라 부른다.
그와 반대로 2차코일은 감은수가 1차코일보다 적다면 전압은 떨어질것이고 이를 강압기(step-down transformer)라 부른다.패러데이의 유도법칙에 의해 유도기전력(전압)은ε= -N (dΦ/dt)이므로 유도전압은 코일을 통과하는 자기플럭스의 변화율(dΦ/dt)과 코일의 감은수(N)에 비례한다.

참고 자료

연세대학교 물리실험 홈페이지
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