※ 참고 내용
9. 스마트폰의 NFC 이용 전자기유도 실험
수업주제
전자기 유도와 패러데이 법칙의 응용수업 학습목표
전자기 유도의 원리를 이해한다.교류발전, R-L-C 회로의 기본개념을 이해한다.
학습자료
교사 -수업 지도안(지도 계획)
학생 -학습자료, 스마트폰
교육과정
물리ⅠⅡ. 물질과 전자기장 1. 전자기장 05. 전자기유도
Ⅲ. 정보와 통신 2. 정보의 전달과 저장 02. 무선통신과 방송
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학습단계 지도내용 및 활동 시간 *교재/자료
상황제시
▶상황제시 - 미래의 스마트(유비쿼터스)세상
· 발명왕 에디슨의 교류 송전 방식 반대 소개
- http://pann.nate.com/video/17244405
· 기전력의 의미 동영상으로 소개
- http://tvpot.daum.net/v/37173063
· 정류 다이오드를 이용한 교류를 직류로 변환 성공
- http://www.youtube.com/watch?v=ocKjHLQ62Ng
10 *ppt/활동지 스마트폰 혹은 아이패드
창의적 설계
▶전파통신의 기본 개념 - RLC 회로
- 전기공진
▶NFC 이용 전자기유도 실험
- 스마트폰의 NFC기능을 이용한 LED점멸 실험 - 전자기유도의 원리 이해(패러데이 법칙)
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10
스마트폰 브래드보드 LED 교류회로 스마트폰 혹은 아이패드
감성적 체험
▶전자기유도와 교류회로의 기능에 대해 이해한다. 5 활동지지도상 유의점
수업활동 및 수준을 고려해 RLC 회로를 이용한 간단한 AM라디오 제작 등의 선택수업은 시범수업 또는 추가 활동으로 대체하고 진행한다.
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상황 제시
· 발명왕 에디슨의 교류 송전 방식 반대 소개
· 기전력의 의미 동영상으로 소개
· 정류 다이오드를 이용한 교류를 직류로 변환 성공
상황제시
출처: http://pann.nate.com/
video/17244405
출처: http://tvpot.daum.net/
v/37173063
출처: http://www.youtube.com/
watch?v=ocKjHLQ62Ng
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창의적 설계
1. RLC 회로
① R-L-C 회로의 전류: R, L, C 가 직렬로 연결된 회로에 흐르는 전류를 I라 하면 저항, 축전기, 코일에 걸리는 전압은 각각 이다. 은 I와 위상이 같고, 는 I보다 위상이 90°늦고,
은 I보다 90°앞선다.
이들 전압의 합성값을 V라 하면
② 임피던스: 저항과 축전기와 코일이 있는 교류 회로에서 이들의 저항과 리액턴스를 합성한 값으로 코일과 축전기에 걸리는 전압의 위상차를 고려하여 벡터적으로 합성하여 구한다.
③ 공진 주파수: 일 때, 임피던스는 최소가 되어 전류가 최대가 된다. 이 때의 교류 주파수를 회로의 공진 주파수라 한다.
2. 전기공진
RLC회로에 교류전원을 직렬로 연결하면 교류전원의 진동수가 특정한 값이 되면 전류가 최대가 된다. 이렇게 특정한 교류 진동수에서 흐르는 전류가 최대가 되는 현상을 공진이라고 한다.
공진현상을 실생활에 응용한 대표적인 예가 바로 AM라디오 방송이다. AM라디오 방송은 목소리같은 저주파의 음파를 고주파인 전파에 실어 보낸 후 이 전파를 RLC공진기로 받아 재생하는 것으로 그 원리이다.