[과학송] 전기송 (2013. 3. 7)

헤이~ 요

전기의 법칙

지금부터 우리가 하는 이야기를 들어봐

 

전기의 법칙! 플레밍의 왼손법칙!

전동기의 원리! 왼손법칙

왼손의 엄지는 힘!

검지는 자기장

중지는 전기의 방향이네

이것이 플레밍의 왼손법칙

에브리바디 세이 예에~ 에에! 후 세드? 플레밍!

신기하고 재미있는 전기의 법칙! 법칙~쏭!

계속되고 신기하고 재미있는 전기의 법칙!법칙~쏭!

 

플레밍의 두 번째 오른손의 법칙!

발전기의 원리! 오른손의 법칙

오른손의 엄지는 운동

검지는 자기장

중지는 유도기전력 방향이네

이것이 플레밍의 오른손의 법칙! 오! 예~

에브리바디 세이 예에~ 에에! 후 세드? 플레밍!

신기하고 재미있는 전기의 법칙! 법칙~쏭!

헤이~요!

 

아직 끝난 것이 아니지 이것이 마지막!

전기의 법칙 패러데이의 법칙

유도기 전력은 코일을 관통하고 있고

자력선의 변화와 속도에 비례하지

전류의 방향은 자력선의 변화와 반대하네

이것은 전기의 법칙 중 패러데이의 법칙

오예~

에브리바디 세이 예에~에에! 후 세드? 패러데이!

신기하고 재미있는 전기의 법칙! 법칙~쏭!

[플레밍의 왼손법칙: 전동기의 원리]

전선에 전류가 흐르면 전선 주위에는 자기장이 생깁니다.

때문에 전류가 흐르는 전선 주위에 가벼운 자석을 놓으면 자기력의 힘으로 자석이 움직이게 됩니다.

전류가 흐르는 전선 역시 자기장으로부터 힘을 받게 되지요.

이렇게 자기장으로부터 전류가 흐르는 전선이 받는 힘을 전자기력이라고 합니다.

전선에 전류가 흐르지 않을 때는 이 전자기력이 작용하지 않습니다.

전류가 자기장으로부터 받는 힘의 방향은 엄지손가락,

검지손가락은 자기장의 방향을,

가운데 손가락은 전류의 방향이 됩니다.

 

이것을 플레밍의 왼손법칙이라고 합니다.

우리가 쉽게 볼 수 있는 전기모터는 플레밍의 왼손법칙에 의해 만들어진 것입니다.

자기장 내에서 전류가 받는 힘(F)은 자기장(B)와 전류의 세기(I)에 비례하고

자기장 속에 들어있는 전선의 길이(L)에 비례합니다.

F = BIL

[플레밍의 오론손법칙: 발전기의 원리]

자석에는 N극과 S극이 있습니다.

N극과 S극 사이에 전기가 흐를 수 있는 도체를 회전시키면 어떤 일이 일어날까요?

도체가 N극과 S극 사이를 반복해서 움직이면 도체에 미치는 자장의 세기에도 변화가 생깁니다.

전선에 영향을 미치는 자장의 세기가 변하면서 이 도체에는 전류가 흐르게 됩니다.

이것을 유도전류라고 합니다.

그렇다면 유도기전력의 방향은 어떻게 알 수 있는 것일까요?

이때 쓰이는 법칙이 바로 플레밍의 오른손법칙입니다.

가운데 손가락은 유도기전력(E),

검지손가락은 자속(B),

엄지손가락은 운동방향(F)을 나타냅니다.

전선에 생기는 유도전압은 도체의 회전 속도에 비례해 커집니다.

E = FB

[페러데이의 법칙]

우리는 플레밍의 왼손법칙과 오른손법칙을 배우면서

자석 사이에 도체가 움직이는 것만으로도 도체에 전기가 흐른다는 것을 알았습니다.

코일에 단순히 자석을 넣었다 빼는 행동을 반복함으로써 도선에는 전기가 흐릅니다.

코일 내의 자기장의 변화로 전압이 유도되는 현상을 전자기유도라고 합니다.

전자기 유도에 의해서 발생하는 전류의 방향은 현재 상황을 유지하는 것에 대한 반대의 방향으로 전류가 생성됩니다.

즉, N극을 코일에 가까운 방향으로 움직일 때 전류계의 바늘이 오른쪽으로 움직인다면 N극을 뺄 때는 전류가 반대로 흘러 전류계의 바늘이 왼쪽으로 움직이게 됩니다.

 

그림에서 보이는 코일의 수가 많으면 어떻게 될까요?

자석에 의해 영향을 받는 코일이 늘어나기 때문에 코일의 수가 많으면 많을수록 큰 전압이 만들어집니다.

코일이 10배라면 만들어지는 전압은 10배가 되지요.

또한, 움직이는 자석의 속도가 빠르면 빠를수록 만들어지는 전압 또한 커지게 됩니다.

패러데이가 발견한 이러한 법칙이 근거가 되어 오늘날 우리가 볼 수 있는 발전기나 변압기도 만들어질 수 있었던 것입니다.