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전자석

작성일 2009-05-02
전자석
전기회로, 못, 전지, 알코올램프, 종이, 풀, 에나멜선, 나침반, 막대자석, 철가루
1. 전자석을 만들어보자.
2. 전류가 흐르는 원형코일 안에 형성되는 자기장의 모양을 알아보자.
3. 전자석의 세기는 어떻게 달라질까.
실험 1. 전자석 만들기
1. 철못을 가열한 후 공기 중에 천천히 식힌다.
2. 식힌 못에 종이를 감고 풀로 붙인 후 에나멜선을 한쪽 방향으로 촘촘히 감는다.
3. 스위치를 닫고 못을 가까이 가져갔을 때 어떤 일이 생기는지 관찰한다.

실험 2. 전자석의 성질
1. 물이 담긴 비커에 스폰지를 올려놓고 막대자석을 놓아본다.
2. 막대자석 대신 전자석을 올려놓은 후 움직이는 방향을 비교해본다.

실험 3. 전자석의 성질 2
1. 전자석 위에 유리를 덮고 철가루를 뿌려본다.
2. 스위치를 닫아 전류가 흐르게 한 다음 유리판을 가볍게 두드린다.
3. 철가루가 늘어선 모양을 관찰한다.

실험 4. 전자석의 세기
1. 에나멜선을 100번 감은 전자석과 200번, 300번 감은 전자석을 준비한다.
2. 각각의 전자석에 클립을 붙여보고, 붙은 클립의 개수를 비교한다.
전선에 전류가 흐르면 주위에 자기장이 생긴다는 점을 이용하여 전자석을 만들어보자. 못과 에나멜선, 전지만 있으면 된다.
전자석먼저 못을 불에 달군 다음 천천히 식힌다. 이렇게 하는 이유는 전류가 흐를 때만 자석이 되도록 하기 위해서이다. 못을 그대로 사용하면 전류가 흐르다가 끊어져도 한동안 자석의 성질을 그대로 띠게 된다.
전자석못이 식으면 종이를 감는다. 종이를 감는 이유는 이 다음에 감을 전선의 에나멜이 벗겨지더라도 못에 전류가 흐르지 못하게 막기 위해서이다. 꼭 종이를 감을 필요는 없다.
전자석종이 위에 에나멜선을 한 방향으로 일정하게 감는다. 감는 방향이 달라지면 효과가 떨어지기 때문에 한 방향으로만 감아야 한다. 촘촘하게 감을수록 강력한 전자석이 된다.
전자석에나멜선을 다 감았으면 에나멜선의 양끝을 벗겨내고 전지를 연결하여 전자석을 완성한다. 전류가 많이 흐를수록 센 자기장이 생긴다.
사실 쇠못 대신 분필에 에나멜선을 감더라도 전자석을 만들 수 있다. 전자석의 자기장은 전류 때문에 생기는 것이므로 분필을 써도 전자석을 만들 수 있다. 못을 이용하는 것은 더 큰 자기장을 얻기 위해서이다. 에나멜선에 전류가 흘러서 자기장이 만들어지면 그 순간 못도 자석이 된다. 이렇게 되면 에나멜선에 흐르는 전류에 의한 자기장과 못에 의한 자기장이 합쳐지기 때문에 그 주위에 더 큰 자기장이 생기는 것이다.
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