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전류계 만들기|
준비물 |
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실험과 관찰 |
1. 나침반을 에나멜 선으로 3번 감는다.
2. 에나멜 선이 나침반에서 빠지지 않도록 뒷면에 테이프를 붙여준다.
3. 에나멜 선의 끝부분을 불로 약 2cm 정도 그을린다.
4. 감은 에나멜선과 나침반의 바늘이 평행한 방향으로 놓는다.
5. 악어이빨 도선으로 불에 그을린 부분을 집고 건전지에 연결시킨다. 아래와 같이 건전지의 구성을 변화시켜 보면서 나침반 바늘의 변화를 관찰한다.
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왜 그럴까요? |
전류가 흐를 때 생기는 자기장이 자석의 N극을 끌어 당기는 방향은 오른손을 사용하면 예측할 수 있습니다.
에나멜선으로 나침반을 한 바퀴 감은 후 다음과 같은 회로를 만들어 보지요.
오른손을 사용하여 예측해 보면 나침반 위로 흐르는 전류는 나침반의 N극을 서쪽으로 끌어당기려고 하겠지요.
나침반 아래로 흐르는 전류도 나침반의 N극을 서쪽으로 올리려고 하겠지요.
따라서 위의 그림
처럼 회로를 만든 후 전류를 흘려주면 당연히 나침반의 N극이
서쪽으로 향하겠지요.
그렇다면 전원을 반대로 연결하여 전류의
방향을 바꾸어 주면 어떤 일이 일어날까요?
이번에도 오른손을 사용하여 예측해 보면 나침반의 위와 아래에서 모두 나침반의 N극을 동쪽으로 끌어당기는 힘이 있는 것을 알 수 있지요.
그러니까 전원의 연결 방향을 바꾸어 전류의 방향을 바꾸어 주면 나침반의 바늘이 휘는 방향이 달라지지요.
에나멜선으로 나침반 주위를 여러 번 감으면 어떤 차이가 있을까요? 당연히 같은 전원에 연결한 경우 에나멜선으로 여러 번 감을수록 나침반 위를 흐르는 전류의 세기가 커지지요. 따라서 나침반 바늘을 움직이는 힘도 더 세져서 나침반의 바늘이 더 많이 휩니다.
따라서 나침반을 전선으로 감은 것은 나침반의 바늘이 움직이는 방향과 움직이는 정도로 전류의 방향과 세기를 알려주지요. 그래서 전류계라고도 부릅니다.
만약 회로 중간에 부도체가 있다면 회로에 전류사 흐르지 않습니다. 그러한 회로에 전류계를 직렬로 연결시키면 나침반의 바늘이 움직이지 않습니다. 그것을 보고 회로에 전류가 흐르지 않는다는 것을 알 수 있습니다.
만약 회로 중간에 부도체가 없어 닫힌 회로가 된다면, 연결되 전류계의 나침반 바늘이 휩니다.
이때 같은 전원에 연결하여도 회로의 전기저항에 따라 전류의 세기가 달라집니다. 만약 전기저항이 큰 물체가 연결되어 전류의 세기가 약하다면 전류계의 바늘이 조금 움직입니다. 반면, 회로의 전기저항이 작아 전류의 세기가 세다면 전류계의 바늘이 많이 휩니다. 따라서 바늘의 휘는 정도로 회로의 전류의 세기와 저항의 크기를 알 수 있습니다.
회로에 연결된 전원의 세기가 커지면 회로에 흐르는 전류의 세기가 커집니다. 따라서 전류계의 바늘이 더 많이 휘게 됩니다.
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