랜케이블을 이용한 전류에 의한 자기장 실험장치

(2011.11.06 - 파란블로그에 올린 글입니다.)

이 자료는 교육적인 용도 이외에는 사용음 금합니다.

오랜만에 글을 올립니다.

새로 실험장치 하나를 구상하고 테스트를 해 봤습니다.

랜 케이블을 이용한 전류에 의한 자기장 실험장치입니다.

테스트용이기 때문에 우선 브레드보드를 이용해서 실험을 해 봤습니다. 위 사진에서 보는 것과 같이 랜케이블을 연결할 수 있는 콘넥터 두개를 설치하고 브레드보드에서 이 선들을 이었습니다. 연결 순서는 다음과 같습니다.

이렇게 연결한 이유를 간단하게 설명을 드리겠습니다.

전류에 의한 자기장을 측정하려면 큰 전류가 필요합니다. 일반적인 에나멜선 한가닥으로 실험할 때 에나멜선이 버틸 정도의 전류를 흐르게 해서 실험을 하면 자기장이 전혀 나타나지 않고, 전류를 많이 흘려주면 에나멜선이 타버립니다. 그래서 생각한 것이 이와같은 회로입니다.

랜케이블의 한가닥에 1A정도의 전류를 흘려주고 이를 8개의 내부 전선에 순환시켜주면 랜케이블 전체에는 8A의 전류가 흐르는 효과가 나타납니다. 제가 가지고 있던 3.4m랜 케이블의 저항을 측정해보니 약 5Ohm이 나오더군요. 5V의 전압을 걸어주면 약 1A의 전류가 흐르고 효과는 8A가 흐르는 것처럼 나타나는 것이지요.

이제 실험을 해보겠습니다.

아래 사진은 오른쪽이 북쪽으로 놓고 전류가 흐르기 전의 사진입니다.

전류가 흐르면 아래와 같이 나침반이 회전하는 것을 관찰할 수 있습니다.

아래 사진은 나침반을 위에 올려 놓았을 때의 모습입니다.

이번에는 솔레노이드 실험입니다.

아크릴 관에 랜케이블을 감고 장치를 연결했습니다.

아래 사진은 나침반을 솔레노이드 밖에 놓고 전류가 흐르기 전의 나침반의 모습입니다.

아래 사진은 전류를 흘려주었을 때 나침반의 변화 모습입니다.

아래 사진은 나침반을 솔레노이드 내부에 넣을 때 입니다. 전류가 흐르기 전입니다.

아래는 전류가 흐르기 시작했을 때 모습입니다. 자기장이 확실하게 형성된 것을 볼 수 있습니다.

간단한 장치이지만 자기장의 생성되는 것을 확실하게 알 수 있습니다. 철가루를 이용한 실험 등은 준비가 되는데로 올려 놓도록 하겠습니다.

오늘도 좋은 하루 되세요...

[새길]