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[자연과학] [일반물리학실험] 전자기 유도 예비 및 결과 보고서

등록일 : 2014-04-24
갱신일 : 2014-04-24


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[자연과학] [일반물리학실험] 전자기 유도 예비 및 결과 보고서
[일반물리학실험] 전자기 유도 예비보고서

1. 실험목적
코일에 자석을 가까이 할 때 발생하는 유도 기전력의 크기와 플럭스개념을 이해하고 전자기유도를 응용한 변압기의 원리를 알아본다.

2. 이론
(1) 유도 기전력
자석이 코일을 지날 때 코일을 통하는 자기플럭스가 변하게 되고 코일 내에는 유도기전력 (electromotive force;emf)이 발생한다. 패러데이의 유도법칙에 의해
여기서 는 유도기전력이고, N은 코일의 감은 수, 는 코일을 통과하는 플럭스의 변화율이다.
이 실험에서 기전력 대 시간의 그래프가 그려지고 곡선 밑의 면적은 적분에 의해 구해질 수 있다. 이 면적은 플럭스를 나타내고 다음식과 같다.

유도 기전력(Induced electromotive force)
전자기 유도에 의해 생기는 기전력. 1831년 M.패러데이가 발견한 현상으로서, 폐회로(閉回路:예컨대 코일 등) 가까이에서 자석을 움직이거나 전류가 흐르는 다른 회로를 놓으면, 폐회로에 전류가 통하는 것을 설명하기 위해 폐회로에 기전력이 생긴다고 간주한 것이다.
(2) 변압기 (transformer)
변압기는 교류전압(AC Voltages)을 증가하거나 감소시키기 위해 사용되는 장치이다. AC전압은 2차코일에 의해 둘러싸여진 변압기의 1차코일에 가해진다. -둘은 전기적으로 연결되어 있지 않다. 1차코일은 2차코일에서 교류전압을 유도하는 2차코일을 지나는 자기플럭스를 변화시킨다.
만약 2차코일의 감은수가 1차코일보다 많다면, 2차코일에는 1차코일보다 큰 전압이 유도될 것이다. 이를 승압기(step-up transformer)라 부른다.
그와 반대로 2차코일은 감은수가 1차코일보다 적다면 전압은 떨어질 것이고 이를 강압기(step-down transformer)라 부른다.
패러데이의 유도법칙에 의해 유도기전력(전압)은

이므로 유도전압은 코일을 통과하는 자기플럭스의 변화율( …(생략)
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