[물리실험보고서]전자기 이끔현상

소개글

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목차

1. 서론

2. 배경이론

3. 본론

4. 실험 결과

5. 논의

6. 참고문헌

본문내용

있다. 전압이 낮을 때 그래프의 모양이 매우 비정상적인데 이는 위와 마찬가지로 전압이 전동기가 돌 수 있을 정도로 높지 않았기 때문이다. 위의 표와 두 그래프로부터 가해준 전압이 클수록 전동기 안의 코일의 회전 각속도가 커져 이끌림 기전력이 커지는 것을 알 수 있다.
세 번째 실험에서는 고무 벨트로 두 전동기 사이를 연결하고 한 쪽에만 전원을 연결하여 전동기를 회전시키면서 다른 전동기에서 발생하는 전압을 테스터의 전압계로 측정하였다. 다른 실험에서도 마찬가지였지만 출력 전압 값을 읽을 때는 수치가 계속해서 변하기 때문에 소수 둘째 자리까지만 어림해서 측정하였다. 표에서 보듯이 입력 전압에 따라서 전류, 전력, 이끌린 기전력, 출력전압 모두가 증가함을 알 수 있었다. 그래프에 이끌린 기전력과 따라 도는 전동기의 출력전압 사이의 관계를 나타내었는데 둘을 비교해 보면 출력 전압이 이끌린 기전력보다 큼을 알 수 있다. 이 차이는 대략 2.5V로 일정한 양상을 보이는데 이는 따라 도는 전동기의 내부 저항에 의해 생긴 차이로 생각된다.
네 번째 실험에서는 따라 도는 전동기에 저항 상자를 전압계와 함께 병렬로 연결하여 저항 값에 따른 출력 전력과 입력 전력의 변화를 조사하였다. 입력 전력은 Pin = Vin x Iin 의 식을 이용하여 구하였고 출력 전력은 매뉴얼에 나온 Pout = RLIout^2 = ε2RL/(RL + r)^2 의 식을 사용하여 구하였다. 결과를 보면 입력 전력은 부하 저항의 증가에 따라 점차적으로 감소하는 경향을 보이지만 출력 전압의 경우는 그래프에서 보듯 재미있는 양상을 보였다. 출력 전압은 부하 저항이 20옴일 때 부근에서 0.361W로 최대값을 나타내었다. 메뉴얼에는 RL =r 일 때 출력 전력이 최대값을 가진다고 되어 있다. 우리가 한 실험에서는 RL = 20옴이고 r = 17.8옴이었다. RL이 17.8옴일 때 측정했다면 우리가 실험에서 구한 값보다 더 큰 값을 얻을 수 있었을 것이다. 매뉴얼에 나온 Pmax를 구하는 식에 실험 값을 대입해보면 Pmax는 0.174V가 얻어져 우리가 구한 값과는 차이가 큰 결과가 나온다. 이는 부하 저항 값이 실제의 내부 저항 값과 같지 않기 때문이다. 또 r값의 측정에서도 오차가 생길 수 있는데 도체의 경우 온도가 증가함에 따라 저항값도 증가하는 경향을 보인다. 이번 실험에서는 시간이 부족한 관계로 전동기의 열이 다 식기 전에 다음 실험을 진행하는 경우가 많았는데 이때 미처 전동기와 저항의 열을 다 식히지 못하고 실험했던 것이 오차의 원인이 될 수 있다.
이번 실험에서는 패러데이가 행했던 전자기 이끎 현상에 관한 여러 가지 실험을 통해 전자기 이끎 현상을 체험적으로 배울 수 있었던 좋은 기회가 되었다. 실험 결과도 비교적 만족스러웠으나 온도에 따른 저항의 크기 변화에 따른 오차와 전압, 전류 측정시의 부정확함에 의한 오차 등을 줄일 수 있다면 더 좋은 실험이 되었을 것 같다.
5. 참고
1. physlab.snu.ac.kr
2. 새대학 물리, 서울대학교 물리교재 편찬위원회

키워드

물리,   물리학실험,   물리실험,   전자기,   전자기학,   실험보고서