교류발전기

업데이트:



교류발전기

교류발전기

두 자석의 서로 다른 극을 사용하여 자기장을 생성  
전류가 흐를 수 있는 도체를 자기장 내에서 회전을 시키면 전류가 발생  
전류의 흐름을 증폭 시켜 전기로 사용
아래의 그림은 전자기 유도와 관련된 내용

교류전자기유도

자기장 내 도체가 회전하는 속도  
자기장의 세기  
코일(도체)의 길이가 길수록 전류가 커진다

교류발전기

콘덴서

물탱크로 생각하면 쉽다. 물탱크의 물을 저장해 두었다가 필요한 조건에 맞아 떨어지면 물을 방출하는 방식의 시스템.  
콘덴서는 물 대신 음극의 전하를 저장 및 방출한다. 콘덴서가 없는 경우에 전류의 흐름을 ON/OFF 하게 하면서 전구를 바라보면 깜빡 거림 현상을 볼 수 있다.  
콘덴서가 있는 경우에는 ON/OFF 흐름이 콘덴서 저장용량이 처리할 수 있는 총 양보다 적다면 ON 상태로 유지 되는 것을 알 수 있다.  
콘덴서에 줄무니가 있는 쪽이 음극 또는 다리가 짧은 쪽이 음극  
전압이 전자를 음극단자에서 콘덴서 쪽으로 보냄

전압

전압(Voltage)이란, 전하들의 저장에 의해 형성된 전원이 가지는 에너지 전위를 말한다.  
전자들은 낮은 전압에서 높은 전압으로 전자를 밀어내는 데, 이러한 힘의 단위를 표현한 것이 전압이다.  
전압차이를 V, v, E, e 와 같은 문자로 표시하는데, 연결된 두 지점의 전압 차이를 말한다.  
전위차(Potential Difference)라고 하는데, 전압드랍(Voltage Drop) 이라고 요즘 주로 표현하는듯 하다.  

전류

전자의 흐름에 따라서 발생하는 전하의 흐름이 전류이다.  
전자는 음의 극성에서 양의 극성으로 흐른다.  
전하는 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다.
전류는 양의 극성에서 음의 극성으로 흐른다.  
전자의 흐름이 곧 전하의 흐름인데 서로 다른 반대 방향이라고 정의 한다.  
말도 안되는 소리를 하고 있는데, 역사를 이해해야 한다.  
결론은 전자의 흐름 방향이 실제로 일어나는 흐름이다 음극 -> 양극
회로에서 표시하는 표시법은 과거의 잘못된 정보인 양극 -> 음극의 표시를 유지하기로 함  
에효.. 마음은 음->양, 머리는 양->음 으로 이해하라고 하고 있다.
톰슨의 음극선 실험을 결과를 통해 전자가 발견되면서 진실이 드러났고 거짓을 유지하기로 하는 어리석음이 탄생하게 되었다.

전력

전력(P)의 단위는 Watt(W) 이다. 전압 전류에 의해 생성되는 에너지의 흡수 및 생성의 양을 의미한다.  
저항을 통해 전력 손실이 발생하기에, 전력의 표기법에 3가지 방식의 공식을 사용.  
전력이 양수이면 전력을 소모한 것을 의미. 음수이면 전력의 공급을 의미
P = Volts X Amps  
P = Current의 제곱 X Ohms
P = Volts의 제곱 / Ohms
1마력 = 756W 를 의미
두개의 1마력 모터는 1492W 를 생산하는 것을 의미 1.5KW 라 할 수 있다.

전기모터

영구자석 처럼 자성을 띄도록 하기 위해 코일등을  
전선에 연결한 후 건전지 등을 통해 전류를 흘려보내면,  
자성이 발생하는 전자석이 되고, 이를 전기자라고 부른다.  
이런 전기자의 양 옆면에 N, S 자성을 띄도록 유도한 후,  
행동을 관찰하면, 각 N, S 극의 반대극에 해당하는 전기자와  
옆면의 자성끼리 서로 이끌리는 현상으로 인해 움직임이 발생한다.

전기자01 전기자02 전기자03 전기자04 전동가01

이 움직임을 지속적으로 유지 시키기 위해서는  
극의 교차가 필요한데, 어떤 말이냐 하면  
막대 영구 자석의 중앙에 구멍을 내어 원통 기둥을 끼워둔 상태에서
반대극의 자석을 가져가면 붙으려는 성질로 인해 움직이는데,  
붙기위해 충분히 움직인 상태에서 다시 극성을 같은 극으로 변화 시키면
떨어지려는 성질로 인해 상상하기에 따라 왼쪽이든 오른쪽이든 방향을 바꾸어
이동하는 힘이 발생하게 된다.  
결론은, 전기자의 극성의 방향을 지속적으로 바꿔주면 회전이 가능하다는 뜻인데  
이를 위해 정류자가 만들어 졌다.  
정류자는 동그란 원통 타워의 일부 단면 2쪽을 제거한 것으로, 말로 하면
보름달을 반으로 자른후, 각 반달을 양 옆으로 살짝 거리를 벌린 모습으로 상상하면 된다.  
이렇게 벌려진 동그란 원통 타워가 회전을 시작하면, 빈 공간을 지나쳐 갈때 마다
극성이 변하게 된다.  마치 교류 전류가 흐르듯이 말이다.  
면적이 넒은 동그란 원통 타워에 전류를 흐르게 하기 위해  
정사각형의 도체 물질인 브러쉬라는 것을 만들어 접촉 시키게 되고  
브러쉬에 전류를 흘려 보내면 한쪽 방향으로 전류가 흐르다가  
홈이 파여진 부분을 만나면 전기가 잠시 끊기게 되고 회전으로 인해 다른쪽
방향과 접촉하게 되면 반대 방향으로 전류를 흐르게 되는데  
이로 인해 반대 극성을 가지게 된다.  
이렇게 홈이 파여져 있지 않고 그냥 원통을 사용하게 되면  
한쪽 방향의 극성이 계속 유지 되게 되고  
회전을 하다가 같은 극성을 만나 저항이 생겨 회전이 이어지지 않고 끊어질 수 있다
이러한 끊어짐 현상을 활용하여 좀 더 촘촘하게 전기자를 만들고  
정류자의 빈 공간의 틈이 일정하게 유지가 되면  
매우 자연스럽게 회전이 이루어 지게 되고  
전기자의 코일을 여러번 감아서 사용하면 더 강한 힘으로 돌게 된다.