1831년 영국의 패러데이(Michael Faraday)와 미국의 헨리(Joseph Henry)가 수행 한 실험들은, 변화하는 자기장에 의해 회로에 기전력(emf; electromotive force), 전류가 유도될 수 있음을 보여주었다.
패러데이의 유도 법칙
(Faraday’s law of induction) :dt d Φ
B− E =
dt N d Φ
B−
E =
N개의 고리로 묶여진 코일
자기장의 크기, 고리의 면적 또는/및 자기장과 고리면에 수직인 선이 이루
는 각도가 변하면 기전력이 유도될 수 있다.
도선으로 200회 감긴 코일이 있다. 코일은 각각 한 변의 길이가 d=18cm인 정사각형으로 되어 있고, 코일의 면에 수직으로 균일한 자기장이 가해진다. 0.80초 동안 자기장이 0에서 0.50T로 일정하게 변 한다면, 자기장이 변할 때 코일에 유도되는 기전력의 크기를 구하라.
t B Nd B
t NA B t
N BA
N tB f i
∆
= −
∆
= ∆
∆
= ∆
∆
= ∆Φ ( ) 2
E
제 2 절 _ 운동기전력
일정한 자기장 내에서 움직이는 도체에 유도되는 기전력(운동 기전력)에 대해 생각하자.
vB E
qvB
qE = , =
v B E
V = =
∆
R v B
I R
=
= E
x
B
= B Φ
dt B dx
x dt B
d dt
d B
−
=
− Φ =
−
= ( )
E
, v
− B
∴E =
B I F
Fapp = B=
R R
v v B
B I v
Fapp
2 2
2 2
)
( = = E
=
=
P
2. 물리학자들은 출력이 페타와트(1000조와트)인 레이저 개발하였다. 우리나라가 쓰는 전체 에너지를 대신 할 수 있다. 하지만 이것을 산업화 전체의 에너지 동력을 쓸 수 없는 이유를 말하고 페타와트 레이저들이 이용 되는 분야와 개선점에 대하여 설명하시오
Fapp
1. 그림처럼 외력의 크기가 일때 막대는 일정한 속력 v로 운동하며 입력되는 일률은 P이다. 외력의 세기가 증가하여 막대의 속력이 2배로 일정하게 되었다면 일률과 힘을 계산하시오
a) 2F, 2P b) 4F, 2P c) 2F, 4P d) 4F, 4P
3. 페러데이 법칙을 이용하는 전기기타 음의 발생 원리를 설명하시오
