물리실험결과레포트(전자기유도)

소개글

물리실험결과레포트(전자기유도)

목차

1. Data
(1) 유도기전력
(2) 변압기1
(3) 변압기2
2. Result
(1) 유도기전력
(2) 변압기1
(3) 변압기2
3. Discussion
(1) 유도기전력 측정 실험
(2) 승압, 강압 실험
(3) 변압기2 실험

4. Reference

본문내용

3. Discussion
(1) 유도기전력 측정 실험
위 그래프와 같이 sinusoidal 형태가 나온 것은 에서 알 수 있듯, 자속의 변화를 반대하는 방향으로 유도기전력이 형성되기 때문이다. 먼저 자석이 코일 안으로 들어올 땐 그 반대방향으로 유도기전력이 증가하고, 코일 밖으로 빠져나갈 땐 또 그 반대방향으로 유도기전력이 증가한다.
그런데 그래프를 보면 하단부의 피크가 상단부의 피크보다 조금 큰데 이것은 유출플럭스가 유입플러스보다 더 크다는 것을 의미하고, 그 이유는 자석이 떨어지면서 중력가속도를 받기 때문에 코일 안으로 들어올 때 보다 나갈 때 속도가 빨라서 단위 시간당 플럭스의 변화율()이 더 크기 때문이다.

(2) 승압, 강압 실험
위의 그래프와 표를 보면 승압보다 강압시 오차가 더 크다는 것을, 즉, 강압비율이 승압비율보다 더 크다는 것을 알 수 있다. 그 이유는 파워앰프로부터 걸어준 전압이 그리 높지 않은데 그것을 또 강압했으니 2차코일의 유도기전력은 미미해지기 쉽기 때문이다. 그나마 오차를 줄일 수 있었던 것은 승압실험보다 강압실험에서 더 큰 전압(AC 2V)를 사용했기 때문이다.
변압기 실험에서 직류가 아니라 교류를 사용했는데, 그 이유는 식에서 알 수 있듯, 유도기전력이 단순히 자기장에 비례하는 것이 아니라 플럭스의 변화율()에 비례하므로 자기장의 방향을 지속적으로 바꿔주어야 지속적인 유도기전력을 얻을 수 있기 때문이다.

(3) 변압기2 실험
400T 변압기 2개를 정렬했을 때, 즉, 같은 감은수를 가진 변압기 2개를 연결했을 때 오차가 가장 적었고, 400T 변압기 4개를 정렬했을 때는 오차가 아주 컸다. 비록 에 의해 코일의 감은수가 같으면 전압이 같아야 하지만, primary 코일은 파워앰프에 직접 연결되어 있고 이 코일이 만든 자기장에 secondary 코일이 영향을 받으므로, 두 코일을 가까이 정렬시키고 실험했다지만 secondary 코일을 통과하는 자기장이 아무래도 거리의 영향을 받아 더 약할 것이라 생각된다. 그래서 400T 2개를 정렬했을 때 2차코일의 전압이 약간이지만 낮게 나온 것이고, 400T 4개를 연결했을 때는 1차코일과 4차코일의 거리가 그리 가깝지 않으므로 큰 오차가 나타난 것이다.

참고 자료

- Eugene, Hecht 2nd Ed.
- phylab.yonsei.ac.kr
- wikipedia : 패러데이의 유도법칙, 인덕터, 변압기