자동차 연료 계기판의 원리

자동차의 운전석 앞쪽에 현재 연료가 얼마나 남아 있는지를 알려주는 연료 계기판이 있지요.

이 계기판은 연료 탱크에 있는 연료의 양을 어떻게 알아낼까, 궁금하지요? 연료계기판은 아래의 그림과 같은 구조로 되어 있습니다. 크게
      (1) 연료의 높이에 따라 저항이 변하는 부분
      (2) 자석과 전자석으로 이루어진 부분
으로 나누어 볼 수 있습니다.

오른손을 사용하여 전자석의 N극과 S극의 방향을 예측해 보세요.

위의 그림처럼 전류가 흐르는 전자석은 S극이 위로 향하고 있는 자석과 같은 자기장을 만들지요. 그렇다면 이것을 다른 자석의 N극과 S극 사이에 놓으면 어떻게 될까요? 전자석의 S극은 자석의 N극 쪽으로, 전자석의 N극은 자석의 S극 쪽으로 당겨지지요.

전자석의 특징 중 하나가 코일을 흐르는 전류의 세기가 커지면 전자석의 세기가 커진다는 거지요. 전자석이 세어지면 자석의 N극과 전자석의 N극 사이에 더 큰 반발력이 생기므로 바늘이 더 오른쪽으로 치우치게 되지요.

아하! 연료의 높이에 따라 전자석에 흐르는 전류의 세기가 달라진다면, 바늘의 위치를 보고 연료의 높이를 알 수 있겠군요. 연료의 높이에 따라 흐르는 전류의 세기를 조절해 주는 일을 바로 가변 저항기가 합니다.

같은 회로�l 저항이 작을 수록 전류가 많이 흐르고, 저항이 클수록 전류가 적게 흐르는 것 알지요?

연료의 높이가 높으면: 저항기의 저항이 작고 -> 전류의 세기가 크고 -> 전자석이 세고 - > 바늘이 오른쪽으로 많이 휜다.

연료의 높이가 낮으면 : 저항기의 저항이 크고 -> 전류의 세기가 작고 - > 전자석이 약하고 - > 바늘이 오른쪽으로 적게 휜다.