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  1. 2010.05.23 3. 대전류실험! 전류는 돌고돌고돈다 @_@
탐구활동 3. 대전류 실험

 

<탐구 목표>
 자석이 만들어내는 자기력선은 철가루를 이용하여 쉽게 확인하기 때문에 초등학생도 막대자석 주변에 만들어지는 자기력선을 쉽게 연상해낸다. 하지만 전류 주변에 만들어지는 자기력선은 자석이 만드는 자기장에 비해 그 세기가 약하기 때문에 자기력선의 모양을 쉽게 관찰하기 어렵다. 그래서 상대적으로 자기장에 쉽게 반응하는 나침반을 사용하여 자기력선의 모양을 확인하거나 전선에 큰 세기의 전류를 흐르게 하는 방법을 고민한다.

 이 실험에서는 기발한 방법으로 전선에 평균 30A의 큰 전류를 흐르게 하여 전선 주변에 강한 자기장을 발생시킬 수 있는 대전류 실험 장치를 제작한다.


<실험 준비물>
 
실드 신호용 케이블, 수축튜브, 칼, 스트리퍼, 집게전선

<대전류 실험장치 설치방법>
무실드 신호용 케이블 2m(규격 15c, 0.22sq: 무실드란 금속박으로 차폐시키지 않은 전선이라는 뜻이며, 15C란 고무피복 안에 15가닥의 전선이 들어있는 것, 그리고 0.22sq란 피복안의 가는 전선의 굵기를 의미한다.), 열수축튜브 40cm(φ 2.5mm), 칼, 와이어스트리퍼, 집게전선 2개(적색,흑색)

만드는 방법은 다음과 같다.
1. 굵은 전선 양 끝의 굵은 고무 피복을 10cm 씩 칼로 벗긴다.
 

※사진의 블로그 주소에서 펌해왔습니다


2. 전선의 피복을 스트리퍼를 이용하여 1cm가량 벗겨내고, 구리선을 돌려서 말아준다.

3. 굵은 도선 내부의 가는 전선들을 같은 방향으로 전류가 흐르도록 그림과 같이 연결을 해준다.
아래 그림은 가는 전선이 5개인 경우로 그림을 그렸으나, 15가닥인 경우에도 연결하는 원리는 같다.
이렇게 연결시에, 전류의 방향이 빨간색 전선으로 들어와서 검은색 전선으로 흐르는 방향이고, 3A전류가 가는 전선으로 흐른다면, 굵은 도선 주위에는 15A의 전류가 흐르게 된다. 15가닥이 연결된다면 3A*15가락=15A의 센 전류가 흐르는 셈이다.

http://blog.naver.com/hongmsoo 의 그림에 설명글을 덧붙였어요.


4.연결을 할때 수축튜브를 사용한다. 전선 하나에 먼저 수축튜브를 끼워준 뒤 두 전선을 꼬아주고, 그 다음에 수축튜브를 두 전선을 꼬아준 부분으로 옮겨 라이터나 가스점화장치로 가열하면 된다.

완성한 대전류 실험장치의 전체샷입니다. +_+ 이렇게 되셨나요~?

 

<대전류 실험장치를 활용한 전자기 실험>


1. 직선전류에 의한 자기장

 1) 준비물 : 대전류 실험장치, 전원장치, 나침반 2~3개, 흰색 받침대, 스탠드, 클램프

★원리


 2) 실험과제

    ① 나침반을 이용한 앙페르 법칙 확인

전류를 통하지 않았을때와 통했을때의 전후사진입니다. +_+ 정말 신기했어요~



    ② 철가루를 사용하여 자기력선 그리기

club.cyworld.com/hpalchemist


 2. 원형전류, 코일에 의한 자기장

   1) 준비물 : 대전류 실험장치, 전원장치, 나침반 2~3개, 받침대

★원리


   2) 실험과제

     ① 나침반을 이용한 앙페르의 법칙 확인


     ② 철가루를 이용한 자기력선 그리기

club.cyworld.com/hpalchemist






 

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