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[자연과학] Engineering기초물리실험 - 전자기 유도

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작성일 23-10-10 23:35

본문

⑧ 막대자석 포토게이트 위로 약 1~2cm 정도에 S극이 위치하도록 하여 잡고 스타트 버튼을 누른 후, 막대자석을 떨어뜨린다.

⑨ 그래프 윈도우에서 오토스케일을 누르고 코일에 발생한 유도 기전력(전압)의 변화를 observe한다.
- 유도 기전력 -
이 experiment(실험)에서 기전력 대 시간의 그래프가 그려지고 곡선 및의 면적은 적분에 의해 구해질수 있따 이 면적은 플럭스를 나타내고 다음식과 같다.

2. 이 론

자석이 코일을 지날때 코일을 통하는 자기플럭스가 변하게 되고 코일내에는 유도기전력이 발생한다. 1차코일은 2차 코일에서 교류전압을 유도하는 2차 코일을 지나는 자기플럭스를 변화시킨다. 패러데이의 유도법칙에 의해 ε〓 -N (ΔΦ/Δt) 여기서 ε는 유도기전력이고, N은 코일의 감은수, ΔΦ/Δt 는 코일을 통과하는 플럭스의 변화율이다.

③ 데이터스튜디오 프로그램(program]) 을 실행하고 셋업 윈도우에서 채널1 에는 포토게이트(Sensor Property 〓` Measurement탭: State, CH1(V)에 체크)를, 채널A 에는 전압센서(Sample Rate: 10000Hz 정도)를 설정한다.실험과제/물리
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순서
[자연과학] Engineering기초물리실험 - 전자기 유도

설명

공학기초물리experiment(실험) - 전자기 유도

1. experiment(실험) 목적

코일에 자석을 가까이 할때 발생하는 유도 기전력의 크기와 플럭스관념을 이해하고 전자기유도를 응용한 변압기의 원리를 알아본다.
εΔt 〓 -N ΔΦ
- 변압기(transformer) -
변압기는 교류전압(AC Voltages)을 증가하거나 감소시키기 위해 사용되는 장치이다.

⑪ 그래프에서 마우스로 클릭 후 드래그하여 첫 번째 피크 전압곡선의 면적 영역을 선택하고 첫 번째

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다. 둘은 전기적으로 연결되어 있지 않다.

⑤ 가이드튜브 상단에 포토게이트를 고정하고 막대자석을 튜브를 통하여 자유낙하 시킬 때, 포토게이트의 게이트를 통과하도록 잘 정렬한다. 만약 2차코일의 감은수가 1차코일 보다 많다면, 2차 코일에는 1차…(drop)

3. experiment(실험)기구 및 장치

① 컴퓨터, 모니터 및 인터페이스 장치

② 파워앰프(Power Amplifier)

③ 인덕터 코일(100mH), 전압센서

④ 막대자석(원형) , 바구니(고무패드)

⑤ 코일 (1차/2차〓235회/2900회)및 철심막대

⑥ 막대클램프, 클램프(2개), 리드선(2개)

⑦ 포토게이트 , 지지막대

4.experiment(실험)방법

① 장비가 인식되도록 인터페이스 전원을 켜고 컴퓨터를 전원버튼을 누른다.

⑥ 자석이 자유낙하하며 포토게이트 사이를 지날 때 데이터저장을 자동으로 처음 하고 약 0.3초 후 자동으로 데이터저장을 끝낼 수 있도록 설정 한다.

⑩ 통계버튼 〓` Area를 체크하면 t축을 둘러싸는 전체곡선의 면적이 표시된다된다.

⑦ 그래프 아이콘을 전압센서로 끌어가서 Voltage-Time의 그래프 윈도우를 띄운다.

④ 클램프막대를 이용하여 스탠드에 코일을 고정하고, 자석을 낙하시킬 때 코일을 잘 통과하도록 가이드튜브를 코일중심을 지나도록 세워놓는다.

② 전압센서를 아나로그 채널A 에 연결하고 포토게이트 잭을 디지탈 채널1 에 연결한다. AC전압은 2차코일에 의해 둘러싸여진 변압기의 1차 코일에 가해진다. 필요부분만의 그래프를 선택 확대한다.

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