[실험보고서] 패러데이의 유도법칙 실험

소개글

[실험보고서] 패러데이의 유도법칙 실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

동수이고 f는 주파수로서 cycle/s 또는 hertz(Hz)로 표시한다. 따라서 의 관계식에 의해서 값을 구할 수 있게 된다.
,
실험결과
(1)
(2)
(3)
(4)
토의사항
우리가 실험에서 공급한 전압에 따라 발생한 출력전압을 확인해 보면 전동기에 대한 출력전압에 따라 측정 전압 또한 그 차이가 선형적으로 커짐을 확인할 수 있었고 따라서 전동기에 걸어주는 전압이 셀수록 전동기에 유도되는 전압 또한 세진다는 것을 확인 할 수 있었다
또, 우리는 실험에서 전동기에 전압을 달리하여 공급하고 유도되는 최대 전압과 주기를 측정하여 각속도를 구하였는데 이들의 상관관계를 그래프를 그려 확인해본 결과 유도되는 최대전압과 각속도와의 관계 또한 선형적으로 주어짐을 확인 할 수 있었고, 따라서 유도되는 전압의 세기가 셀수록 각속도 또한 세진다는 것을 확인할 수 있었다.
이번 실험에서는 패러데이 유도 법칙에 따라서 실험을 통하여 전자기 유도 현상을 확인하고, 전동기를 돌림으로써, 자기마당 안에서 코일이 회전할 때 생기는 전위차를 조사하여 전자기 유도 현상을 정량적으로 이해하는데 실험의 목적이 있다. 간단한 직사각형 코일이 균일한 자기장 내에 놓여 있는 경우 축 주위를 회전하면 a와 b 양단에 전위차가 생기고 도선 속에 있는 한 전하 q는 회전에 따른 로렌츠 힘의 자기력을 받게 되어 기전력이 생기게 된다. 따라서 우리는 패러데이 유도 법칙의 원리는 자기장이 있는 곳에서 도선을 움직여 도선 속의 전하가 자기력을 받아 유도기전력이 생기는 것이다.
이번 실험은 실험을 통해 얻어진 결과들의 정확성을 따지기 보다는, 전동기에 걸어주는 전압과 유도되는 기전력 사이의 관계와 유도 기전력과 각속도 사이의 관계를 파악하는 것이 주된 목적이었다. 따라서 실험의 결과를 그래프로 첨부하였는데 그래프의 개형을 파악해보면 대체로 선형성을 나타냄을 알 수 있다. 그러나 완벽하게 선형성을 띄지 않고 직선의 형태에서 벗어나는 점들이 있다는 것을 확인 할 수 있다.
기계적인 오차거나, 내부저항을 무시 한 것 등이 있을 수 있겠다. 우리 조는 전원장치(전류공급모드)를 통해서 실험에서 전압을 1V씩 증가하였지만 손으로 돌려서 맞추는 것이라서 정확하지 않았다. 또한, 측정하는 기기 자체가 자기장에 영향을 주기 때문에 오차가 생겼을 것이라 생각한다. 그리고 걸어준 전압에 대해 스코프상에 측정되는 파형에서 주기는 한 번의 왕복운동이 일어날 때 걸리는 시간이므로 출력되는 파형이 한 번 왕복운동을 할 때를 기준으로 시간을 측정하였고, 최대전압을 전동기에 걸어준 전압에 대해 유도되는 전압의 최대값과 최소값을 스코프상에 출력되는 화면의 그래프를 파악하여 최대값과 최소값을 선정하였는데 컴퓨터 사용 프로그램의 미숙으로 인해 정확히 이 값들을 측정하는데 문제가 있었을 것이다. 전동기에 걸어준 전압과 유도되는 전압 사이의 관계 그래프에서 보면 선형성에서 약간 벗어난 것을 확인 할 수 있는데 이 측정 과정에서 우리가 최대값과 최소값의 차이를 더 크게 측정하여 이러한 오차가 발생하였을 것이라 생각된다.

키워드

패러데이의 유도법칙 실험,   유도기 전력측정,   에너지 측정방법