패러데이 유도 고리 실험

Faraday's induction ring experiment

패러데이가 쇠고리의 두 코일 사이에서 처음 본 유도 전류는 왜 아주 잠깐만 흘렀을까요?

무슨 일이 일어났나

패러데이는 쇠고리 양쪽에 무명으로 감싼 구리 선 코일 둘을 감고, 한 코일(A)에 전지를 이어 다른 코일(B)에 전류가 생기는지 보았습니다.

왕립연구소 기록대로 A 에 전류를 흘리자 B 에 전류가 유도되었지만, 그 전류는 아주 짧은 동안만 흘렀습니다.

시뮬레이터도 같습니다. 켜는 순간 B 의 전압은 11.8 V 까지 튀었다가 A 의 전류가 일정해지면 3 초쯤 뒤 28.6 mV 로 거의 0 이 됩니다. 끄는 순간에는 A 의 전류가 갑자기 끊겨 B 에 더 큰 전압(가장 큰 값 1.53 kV)이 아주 짧게 튑니다.

B 에 전압을 만드는 것은 자기장 그 자체가 아니라 자기장의 «변화» 라는 것이 이 실험의 핵심입니다.

💡 생활 속 예시

폰을 무선 충전 패드에 올리면, 패러데이의 두 코일처럼 전선으로 이어지지 않은 코일 사이로 에너지가 건너갑니다.
전기 기타의 픽업은 쇠줄이 떨 때 바뀌는 자기장으로 코일에 전류를 유도해 소리를 전기 신호로 바꿉니다.

누가 왜 찾았나

1820 년대 내내 패러데이는 자기로 전기를 만드는 방법을 찾았습니다(왕립연구소). 1831 년 8 월 29 일 왕립연구소 지하 실험실에서 이 유도 고리로 마침내 성공했고, 왕립연구소는 이 고리를 처음 만든 전기 변압기로 소개합니다.

확인된 값

패러데이가 유도 고리 장치로 처음 성공한 날 — 왕립연구소(Royal Institution) 지하 실험실: 1831-08-29 출처
한 코일에 전류를 흘리면 다른 코일에 전류가 유도된다: current induced in the other coil 출처
유도된 전류는 아주 잠깐만 흘렀다: very brief 출처
유도 고리의 재료 — 구리 선 · 무명 · 쇠고리: copper wire, cotton, iron ring 출처
한 회로의 전류가 바뀔 때 둘째 회로에 전류가 생긴다 — 패러데이, 1831 (MagLab 연표 1831 칸): 1831 출처
1820 년대 패러데이가 찾던 것 — 자기로 전기를 만드는 방법: make electricity from magnetism 출처
왕립연구소가 이 고리를 부르는 이름 — 처음 만든 전기 변압기: first ever electric transformer 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 물리학 실험 · 전자기학 [12물실03-07]
일본 · 中学校第1分野 (3) 電流とその利用

출처

이어서 보기

같은 단원 · 전자기 유도

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