어휘
| English | 의미 |
|---|---|
| generator/ˈdʒenəreɪtə/ | 발생기 |
| electromagnetic induction/ɪˌlektrəʊməɡˈnetɪk ɪnˈdʌkʃn/ | 전자유도 |
| induced/ɪnˈdjuːst/ | 유도된 |
| a.c. generator/ˌeɪ ˈsiː ˈdʒenəreɪtə/ | 교류 발전기 |
| slip rings/slɪp rɪŋz/ | 슬립 링 |
| brushes/ˈbrʌʃɪz/ | 브러시 |
움직임을 통한 전기 생산
- 모터 효과는 전기를 움직임으로 전환합니다. 이를 역으로 작동시켜 움직임을 전기로 만들면 발전기가 됩니다.
- 이것이 전자유도이며, 지구상의 거의 모든 발전소의 동력이 됩니다.
- 어떻게 움직임을 통해 전류가产生되는지 살펴보겠습니다.
전자유도
- 도선이 자기장을 가로질러 움직이거나 — 또는 코일을 통한 자기장이 변할 때 — 기전력(e.m.f.)이 유도됩니다.
- 도선이 완전한 회로의 일부라면, 이 e.m.f.는 전류를 구동합니다.
- 계측기에 연결된 코일에 자석을进出시키면, 바늘이 튕깁니다.
탐색하기
발전기
V = a sin(bt)
회전하는 코일은 的正弦形 전압을 유도하여 AC 출력을 만듭니다.
연습
자석으로 코일에 전류를 유도할 수 있는 방법은?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
코일 내부를 통과하는 자기장이 변화할 때만 전류가 유도됩니다. 예를 들어 자석을 움직이면 됩니다.
연습
코일 안에서 고정된 자석은 일정한 전류를 유도한다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
움직임이나 변화하는 자기장이 있어야 합니다. 정지된 자석은 변화가 없으므로 EMF가 유도되지 않습니다.
유도 기전력(emf)을 크게 만들기
- 더 강력한 자석을 사용하고, 더 빠르게 움직이며, 코일의 감는 수를 늘리면 유도 기전력이 커진다.
- 움직임이나 변화가 있어야 한다 — 코일 내부에 정지해 있는 자석은 무엇도 유도하지 못한다.
- 유도 기전력은 항상 자신을 유발한 변화를 반대하는 방향으로 작용한다.
교류 발전기
연습
어떤 변화가 유도된 EMF를 더 크게 만드는가?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
강한 자석, 빠른 움직임, 더 많은 권선 수는 모두 유도된 EMF를 증가시킵니다.
연습
각 개념을 그 뜻과 매칭하십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
각 항목은 용어를 올바른 뜻과 연결합니다.
교류 발전기
- 교류 발전기는 자기장 속에서 코일을 회전시킨다. 회전하면서 코일을 통과하는 자기장이 계속 변하므로 교류(AC) 기전력이 유도된다.
- 슬립 링(slip rings)과 탄소 브러시(brushes)가 코일이 계속的回전하면서도 전류를 외부로 전달한다.
- 코일이 평평할 때(자기장 선을 가장 빠르게切断할 때) 기전력이 최대이고, 수직일 때는 0이 되어 파형(사인파) 출력을 만든다.
연습
간단한 AC 발전기의 출력은:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
코일이 회전함에 따라 이를 통과하는 자기장이 앞뒤로 변화하여 교류(正弦파) EMF를 생성합니다.
연습
교류 발전기에서 슬립 링과 브러시는 어떤 역할을 합니까?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
슬립 링과 브러시는 미끄러지는 접촉을 유지하여, 전선 꼬임 없이 교류를 외부로 전달합니다. (반면, 컴뮤테이터는 전류 방향을 바꾸는데, 이는 모터나 직류 발전기에 해당합니다.)
이해했습니다
Key idea
- 도체를 자기장 내에서 이동시키거나(또는 코일을 통과하는 자기장을 변경하면) 유도 기전력이 발생한다.
- 더 큰 기전력: 더 강력한 자석, 더 빠른 이동, 더 많은 코일 감는 수 — 그리고 반드시 변화가 있어야 한다
- 교류 발전기는 코일을 회전시켜 → 교류 기전력 생성; 슬립 링 + 브러시가 이를 외부로 전달함
- 출력은 사인파입니다: 코일이 평평할 때 최대, 수직일 때 0