일반물리실험 < 전자기유도와 변압기 >

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오늘은 해피캠퍼스에서 발췌한 “일반물리실험 < 전자기유도와 변압기 >” 내용을 정리하여 알려드립니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 데이터 정리

Ⅲ. 결과 분석
1. 배경 이론
2. 실험 결과 분석

Ⅳ. 질문 및 답변

Ⅴ. 토의
1. 실험 검토
2. 오차 분석 및 개선 방안
3. 다른 실험의 제안
4. 응용 가능성

Ⅵ. 참고문헌

 

본문내용일부

Ⅳ. 질문
1. 실험 1 질문
1) 어떤 코어의 구성이 두 번째 코일에 최대한으로 전자기 효과를 전달하는지 생각하시오. 여러 가지 코어의 구성 사이에서 생기는 차이를 설명하는 이론을 만드시오.
⇛ 이번 실험의 결과로 U자형 철심에 가로대가 추가로 놓인 경우가 두 번째 코일에 전자기 효과를 최대로 전달하고 가장 큰 출력 전압을 얻을 수 있음을 확인하였다. 여러 가지 코어의 구성에서 최대의 전자기 효과를 낼 수 있는 구조를 설명할 수 있는 이론은 다음과 같다. 변압기에서 첫 번째 코일에서 발생하는 자기 선속을 두 번째 코일로 전달할 때 자기 선속의 손실을 최대한 줄일수록......

<중 략>

Ⅴ. 토의
1. 실험 검토
본 실험에서는 변압기 장치를 이용하여 변압기에 미치는 영향을 실험함으로써 패러데이 법칙으로 인한 전자기 유도 현상과 변압의 원리에 대해 검토해보았다. 실험 1에서는 다양한 변압기의 구조에서 출력 전압을 측정하였다. 그 결과 U자형 철심에 가로대를 추가로 설치한 경우 가장 높은 출력 전압을 얻을 수 있었다. 이는 이 구조에서 자기 선속의 손실을 가장 줄일 수 있기 때문이며, 변압기는 자기 선속의 손실을 최소화할수록 효율을 극대화할 수 있음을 알 수 있었다.
실험 2에서는 두 번째 코일(2차 코일)의 감은 횟수 및 저항의 크기를 조절하며, 그에 따른 입력 전류, 전압 및 출력 전류, 전압을 측정하였다. 그 결과, 첫 번째 코일(1차 코일)의 감은 횟수가 동일할 때 두 번째 코일의 감은 횟수가 많고 저항의 크기가 감소할수록 전력이득이 증가함을 확인하였다.

2. 오차 분석 및 개선 방안
1) 이상적인 변압기와의 차이로 인해 발생한 오차
이번 실험에서의 이론값은 모두 이상적인 변압기를 기준으로 계산하였다. 이상적인 변압기는 1차 코일과 2차 코일 사이에서의 자기 선속의 손실이 없어 전력 이득의 최댓값을 가진다. 그러나 실제 실험 환경에서 이상적인 변압기를 구현하는 것은 어렵고 코일 사이에서 자기 선속의 손실이 발생할 수 밖에 없었다. 따라서 이로 인한 오차가 발생하였을 것이다.

 

참고문헌

일반물리학실험 메뉴얼, 서강대학교 물리학과
Raymond A. Serway 외 1명, 대학물리학Ⅱ, 북스힐, 8판, 2015, pp. 738~739
위키피디아, 변압기, https://ko.wikipedia.org/wiki/변압기

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