대전류측정

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물리학 실험 A+ 보고서

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본문내용

대전류 측정
1. 실험목적
유도전압 방식을 이용하여 1000A의 AC 대전류를 측정하고, 금속의 발열량을 측정한다. 한편, 대전류는 주변에 자기장을 발생시키는데, 이로부터 유도되는 eddy current를 측정한다.
2. 측정
- AC 유도전류에서 대전류 측정
- 전류가 흐르면서 발생하는 열에 의한 온도변화를 측정
- Jumping ring 실험을 통해 eddy current 측정

중략-

7. 결론
유도 전압 방식을 이용하여 대전류를 측정하였다. 20, 30, 40V의 전압을 전원에서 공급해 주었을 때는 유효한 결과를 얻었지만 그 외의 경우에서 실험 결과는 그 유효성이 의문스럽다. 전압이 가해졌을 때 알루미늄 블록의 온도 변화를 열전대로 측정하여 일률을 계산해 본 결과 같은 전압을 가해주었을 때의 총 전력보다 작은 값을 볼 수 있었다. 이는 에너지 보존 법칙을 생각했을 때 타당한 결과이며 알루미늄의 온도 상승은 전기 에너지의 일부가 열에너지로 전환되었기 때문으로 이해할 수 있다. 전력과 열에너지의 일률 사이의 차이는 단열이 충분히 되지 못해 에너지가 세어 나간 것으로 추정해 볼 수 있다.
Jumping ring 실험에서는 먼저, Air-gap 링이 뜨지 않는 것으로부터 링이 부양하기 위해선 맴돌이 전류(링을 따라 흐르는 원형 전류)가 만들어져야 하기 때문에 반드시 폐회로를 만들어야 함을 알 수 있었다. 또한, 링의 평형높이는 에 비례함을 알 수 있었다. 이러한 비례 관계로부터
고리 자체의 무게보다 전도도가 부양하는 높이나 진동수에 더 영향력이 있음을 알 수 있었다. 또한 상수라고 예상되었던 값이 가해준 전압에 따라 다르다는 사실이 관찰되었다.

참고 자료

[1] 대전류측정.hwp
[2] Griffiths, D. J. Introduction to Electrodynamics, 3rd ed. Pearson Prentice Hall.
[3] Wikipedia - Aluminum. http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminum
[4] Aluminum: http://blog.daum.net/widerock1/13384520