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릴레이 만들기|
준비물 |
| 만들기 |
1. 압착단자 전선, 클립을 압핀을 이용하여 나무판에 박는다. 이때 압핀은 클립이 움직일 수 있도록 조금만 박는다.
2. 셀로판 테이프를 이용하여 압착단자전선을 고정시킨다.
3. 클립의 중간 지점에서 오른쪽으로 3~4mm 정도 떨어뜨려 압착단자전선을 압핀으로 박는다.
4. 셀로판 테이프를 이용하여 압착단자 전선을 고정시킨다.
5. 완성된 릴레이 스위치
6. OR스위치의 두 클립중 하나는 테이프로 나무판에 고정시킨다. 나머지 하나만을 전자석의 스위치로 사용한다. (두 앞착 전선을 테이프로 나무판에 고정시키면 더 좋습니다.)
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실험과 관찰 |
1. 아래의 그림과 같이 회로기판, 릴레이 스위치, 전자석을 배열한다.
2. 회로기판에 릴레이 스위치를 연결한다.
3. 전자석의 머리를 릴레이 스위치의 클립 가까이에 위치 시킨다.
4. 전자석의 스위치를 닫는다.
5. 전자석의 스위치를 연다.
6. 4 ->5 의 과정을 2~3회 반복해 본다. |
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왜 그럴까요? |
자석이나 전자석은 철로 된 다른 물체에 직접 닿지 않아도 그 물체를 끌어 당길 수 있습니다. 그리고 전자석은 필요할 때엔 감은 코일에 전류를 흘려 자석의 성질을 띄게도 하고, 필요하지 않을 때엔 전류를 흐르지 않게 하여 자석의 성질을 갖지 않게 할 수 있지요. 전자석의 이러한 두 성질을 이용하면 근처에 있는 회로의 스위치에 직접 손을 대지 않고도 스위치를 닫았다, 열었다 할 수 있습니다.
전자석의 세기는 전원의 세기, 전자석을 만들기 위해 감은 코일의 수에 따라 달라지지요. 전자석이 세어지면 아주 많이 떨어져 있는 스위치까지도 열었다, 닫았다 할 수 있습니다. 이렇게 한 회로에서 일어나는 일이 다른 회로에 영향을 준다고 하여 릴레이 라고 부르기도 합니다.
이번 실험에서는 스위치를 떼었다 붙였다 하는데 자기력과 지구 중력을 이용하였습니다. 전자석의 전원을 끈 상태 즉, 자기력이 없는 상태에서는 지구 중력에 의해 클립이 수직으로 서있고 이때에는 릴레이 스위치가 열린 상태가 되도록 고안하였습니다.
그리고 이 지구 중력에 수직 방향으로 자기력이 생기도록 전자석을 배치 시킨 후 전자석을 켜면, 전자석이 클립을 끌고 와서 앞핀에 붙도록 하였습니다. 그러면 회로가 닫혀 전류가 흐르게 되지요. 전자석을 끄면 자기력이 사라지게 되므로 중력에 의해 클립이 다시 압핀에서 떨어지게 됩니다. 그러면 전류가 흐르지 않게 되구요.
스위치를 열었다 닫았다 하는 다른 방법으로는 탄성력과 자기력을 이용하는 방법도 있습니다. 고무줄이나 용수철의 탄성력을 이용하여 엔 자기력이 없을 때엔 스위치를 열린 상태로 유지합니다. 스위치를 닫고 싶을 때엔 충분한 세기의 전자석을 만들어 자기력이 스위치를 끌어당기도록 합니다.
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