#과학실험 #자장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받은 힘 #자기력 #자장 #실험과학 #탐구보고서 #전류 #초등과학 #자석 #전자달팽이 #인력 #척력 이번 학기 마지막 과학실험 수업이 될 것 같아요~~항상 초등과학실험은 역동적이고 즐겁고 매년 즐거움으로 수업이 끝날 때는 아쉬움이 남곤 합니다.~~~하지만 사이언스 정 선생님과 중학생이 되면 다시 만날 수 있기 때문에 너무 슬퍼하지 않고, 그리고 어제 어디서나 과학에 대한 관심과 학습에 대한 열정이 식지 않기를 항상 응원합니다.
자석 주위에만 자기장이 형성되는 것이 아니라 전류가 흐르는 도선 주위에도 자기장이 형성됩니다. 이때 자기장의 방향에 대해서 알아보겠습니다. 오른손 엄지손가락을 전류의 방향과 일치시키고 나머지 네 손가락으로 도선을 감을 때 네 손가락이 가리키는 방향이 자기장의 방향입니다.전류의 방향이 거꾸로 되면 자기장의 방향도 반대가 됩니다.
자기장의 세기는 직선 도선에 흐르는 전류의 세기가 강할수록 직선 도선과의 거리가 가까울수록 강해집니다. 원형 도선에서 자기장도 직선 도선에서의 자기장 방향을 찾는 방법과 같은 방법을 사용합니다.
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자기장의 세기는 전류의 세기가 강할수록, 원형 도선의 반경이 작을수록 강해집니다. 원형 도선의 중심이 바깥쪽보다 자기장이 강한 이유는 도선의 중심은 도선의 각 부분에 의해 만들어진 자기장의 방향이 같기 때문입니다. 원형 도선을 여러 겹 겹쳐 놓은 형태의 코일의 경우는 기방 방향을 찾는 방법이 조금 다릅니다.직전 도선이나 원형 도선과는 반대로 오른손 네 손가락을 전류 방향으로 감을 때 엄지손가락이 가리키는 방향이 자기장 방향이 됩니다.역시 전류의 방향이 반대가 되면 자기장의 방향도 반대가 됩니다. 자기장의 세기는 코일에 흐르는 전류의 세기가 강할수록 코일을 잘게 감을수록 강해집니다.
자기장의 세기는 전류의 세기가 강할수록, 원형 도선의 반경이 작을수록 강해집니다. 원형 도선의 중심이 바깥쪽보다 자기장이 강한 이유는 도선의 중심은 도선의 각 부분에 의해 만들어진 자기장의 방향이 같기 때문입니다. 원형 도선을 여러 겹 겹쳐 놓은 형태의 코일의 경우는 기방 방향을 찾는 방법이 조금 다릅니다.직전 도선이나 원형 도선과는 반대로 오른손 네 손가락을 전류 방향으로 감을 때 엄지손가락이 가리키는 방향이 자기장 방향이 됩니다.역시 전류의 방향이 반대가 되면 자기장의 방향도 반대가 됩니다. 자기장의 세기는 코일에 흐르는 전류의 세기가 강할수록 코일을 잘게 감을수록 강해집니다.코일에서 자기장의 방향을 찾는 방법 ☏ 코일의 전방 부분에 흐르는 전류의 방향을 찾는다. ⑵전류의 방향을 따라 오른손 네 손가락으로 코일을 감으면 엄지손가락 방향이 자기장 방향이 된다.코일 안에 철심을 넣어 만든 자석을 전자석이라고 하는데 영구자석과 달리 코일에 전류가 흐를 때만 자석의 성질을 띠게 됩니다. 또한 전류의 세기가 강할수록 단위 길이당 코일의 권수가 많을수록 강한 자석이 되는데, 이러한 성질을 이용하여 우리 생활을 편리하게 하는 여러 도구로 사용됩니다. 전자석 크레인, 자기부상열차, 스피커, 자기공명영상장치(MRI), 전동기, 전화기, 비상벨 등에 전자석이 사용됩니다.전자석 크레인을 좀 더 응용해 볼까요?우리가 평소에 자주 사용하는 선풍기, 세탁기, 청소기 등의 전기제품 스위치를 켜면 전기제품에 전류가 흐르면서 작동하게 됩니다.이것은 전류가 흐르는 도선이 힘을 받기 때문입니다. 자석 사이의 도선에 전류가 흐르면 자석에 의한 자기장과 전류에 의한 자기장이 상호작용하여 도선은 힘을 받습니다. 자기장 안에서 전류가 흐르는 도선이 힘을 받는 이유 두 자기장이 상호작용할 때 자기장이 강한 쪽에서 자기장이 약한 쪽으로 힘을 받기 때문에전자석 크레인을 좀 더 응용해 볼까요?우리가 평소에 자주 사용하는 선풍기, 세탁기, 청소기 등의 전기제품 스위치를 켜면 전기제품에 전류가 흐르면서 작동하게 됩니다.이것은 전류가 흐르는 도선이 힘을 받기 때문입니다. 자석 사이의 도선에 전류가 흐르면 자석에 의한 자기장과 전류에 의한 자기장이 상호작용하여 도선은 힘을 받습니다. 자기장 안에서 전류가 흐르는 도선이 힘을 받는 이유 두 자기장이 상호작용할 때 자기장이 강한 쪽에서 자기장이 약한 쪽으로 힘을 받기 때문에A 지점의 경우 자석과 전류에 의한 자기장이 같은 방향이므로 자기장이 강하게 작용하고, B 지점의 경우 자석과 전류에 의한 자기장이 반대 방향이어서 자기장이 약하게 작용합니다. 따라서 자기장이 강한 A측에서 약한 B측으로 힘이 작용합니다. 자기장 안에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 방향은 오른손 법칙으로 설명할 수 있습니다. 오른손을 뻗어 엄지손가락을 전류 방향으로 하고 나머지 네 손가락을 자기장 방향으로 돌릴 때 손바닥이 향하는 방향이 도선이 받는 힘의 방향입니다.A 지점의 경우 자석과 전류에 의한 자기장이 같은 방향이므로 자기장이 강하게 작용하고, B 지점의 경우 자석과 전류에 의한 자기장이 반대 방향이어서 자기장이 약하게 작용합니다. 따라서 자기장이 강한 A측에서 약한 B측으로 힘이 작용합니다. 자기장 안에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 방향은 오른손 법칙으로 설명할 수 있습니다. 오른손을 뻗어 엄지손가락을 전류 방향으로 하고 나머지 네 손가락을 자기장 방향으로 돌릴 때 손바닥이 향하는 방향이 도선이 받는 힘의 방향입니다.자기장에서 전류가 흐르는 도선의 힘의 방향·엄지: 전류의 방향·네 손가락: 자기장의 방향·손바닥: 힘(자력)의이때 힘의 크기는 전류의 세기가 강할수록 자기장의 세기가 강해집니다. 또 전류의 방향과 자기장의 방향이 수직일 때 가장 큰 힘을 받고, 나란히 있을 때 힘을 받지 않게 됩니다.이때 힘의 크기는 전류의 세기가 강할수록 자기장의 세기가 강해집니다. 또 전류의 방향과 자기장의 방향이 수직일 때 가장 큰 힘을 받고, 나란히 있을 때 힘을 받지 않게 됩니다.그럼 본격적으로 전자석 팽이를 만들어 볼까요? 준비물 네오디뮴자석, 건전지, 동선, 절연테이프, 가위, 못, 색종이, 셀로판테이프, 사포아래 그림과 같이 못 머리에 네오디뮴 자석을 달고 다니는 팽이를 멋지게 꾸며보세요. 사이언스 정 선생님은 예쁜 꽃잎을 만들어서 붙여봤어요.동선 양단의 코팅을 사포로 가볍게 벗겨 전류가 흐르도록 한 후 절연테이프로 동선의 일단을 전지의 (+)극에 고정시켜 주십시오.못의 뾰족한 부분을 전지의 (-)극에 조금 가까이 붙였을 뿐입니다. 붙어있네요.못의 뾰족한 부분을 전지의 (-)극에 조금 가까이 붙였을 뿐입니다. 붙어있네요.만약 팽이가 잘 돌아가지 않는다면 사이언스 정 선생님처럼 네오디뮴 자석을 더 강한 것으로 바꾸거나 강한 전기로 바꿔서 다시 도전해 보세요. 다음 학기에 또 더 재미있고 즐거운 과학실험에서 만나요.그럼 이만 ~~만약 팽이가 잘 돌아가지 않는다면 사이언스 정 선생님처럼 네오디뮴 자석을 더 강한 것으로 바꾸거나 강한 전기로 바꿔서 다시 도전해 보세요. 다음 학기에 또 더 재미있고 즐거운 과학실험에서 만나요.그럼 이만 ~~