Beakman's Electrical Motor 재현실험 - by J.S.Park

Electronics 조회 수 87213 추천 수 0 2011.05.16 02:18:40

안녕하세요. *^^*

여기 테슬라코일 홈페이지 주제와는 좀 거리가 있습니다만 인터넷검색을 하다가 구조가 너무나 간단한 모터를 보고 재현실험을 해보았습니다.

자세한 정보는 http://fly.hiwaay.net/~palmer/motor.html에서 보실 수 있습니다. 먼저 위의 사이트에 올려진 모터의 사진은 아래와 같습니다.


 

motor1.gif

 

 

이 모터의 원리는 간단합니다. 아래그림과 같이 양쪽을 지지하는 에나멜선 부분의 코팅을 아래그림과 같이 한쪽은 전부제거하고 한쪽은 반만 제거해서 건전지의 두 전극에 연결된 클립에 올려놓고 살짝회전시키면 에나멜 코팅을 제거한 부분이 클립과 접촉할때 코일을 따라 전류가 흐르게 됩니다. 이때 건전지에 붙여놓은 자석의 자기장 내에서 코일을 따라 흐르는 전류에 의해 코일에 힘(전기자기력:왼손법칙)이 작용하게 됩니다. 코일이 더 회전하면 코일의 반대방향이 자석가까이로 오게되는데 이때에는 전류의 방향이 바뀌게 됨으로서 회전반대방향으로 힘이 작용하여 회전이 멈추게 됩니다. 하지만 이때에는 코일 회전축의 절연층에 의해 전류가 차단되어 회전을 방해하는 힘이 작용하지 못하게 됨으로서 코일에 한쪽방향으로만 힘을 전달해 주게되는 원리입니다.

M2.gif

 

제가 가지고있는 것들만 모아서 아래와 같이 부품을 준비했습니다. 재현해보기 위해 클립과 고무줄을 찾아봤습니다만 없더군요. 대신 동박조각이 있길래 아래 사진과 같이 가위로 잘랐습니다. 그리고 자석은 마침 자력이 강한 네오듐자석이 있었고, 고무줄대신에 자석을 이용해서 동박을 건전지에 고정시켰습니다. 에나멜 코일도 직경 0.7mm짜리가 있어서 약 8턴정도 감아 사진과 같이 만들고 두축은 칼을 이용해서 코팅부분을 윗그림과 같이 벗겨내었습니다. 코일을 제작하는데 중요한 것은 두 축의 센터를 잘 맞추어 주어야 한다는 것입니다. 축의 센타가 잘 맞지 않으면 회전하면서 바깥으로 튀어나가버리더군요. ^^


 

jsmotor_element.jpg

 

그리고 이렇게 준비된 부품을 다음 사진과 같이 셋팅했습니다.

jsmotor2.jpg

아래는 작동사진입니다.

 

jsmotor3.jpg

 

jsmotor4.jpg

 

코일을 0.4mm로 턴수를 좀 많이 해서 만들어봤습니다만 지지하는 축부분이 너무 약해서 아래로 쳐져버리더군요. 약간 처진 상태로 회전을 시켜보았는데 지지대위에서 코일이 통통 튀면서 회전하다가 떨어져버렸습니다. ㅠ.ㅠ

이 모터는 아이들이 모터의 원리를 쉽게 이해하는데 많은 도움을 주리라 생각되며 어려서부터 과학에 취미를 갖게 할 수 있는 좋은 소재라는 생각이 듭니다. 여분의 자석이 있다면 아이들과 함께 회전하고 있는 코일의 주변에서 움직여보면서 자석의 위치에 따라 회전속도가 빨라지거나 느려지는 것을 확인하고 아이들에게 자기장과 전류, 그리고 힘의 관계를 설명해준다면 교육적으로 좋은 경험이 되리라 생각합니다. ^___^;

 

2001.7.9


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