전동기와 발전기의 원리

목차

1. 발전기의 원리
2. 발전기의 종류
3. 전동기의 원리
4. 전동기의 종류
5. 관련용어

본문내용

전기를 사용해야 작동하는 물체는 전기를 일로 바꾸어 주는 장치가 필요하다. 그러한 일을 하는 장치를 전동기라고 하며, 전동기에 필요한 전기를 만들어내어 전동기로 보내는 역할을 하는 장치를 발전기라고 한다. 발전기와 전동기의 원리는 무엇이며 또한 그 종류에는 어떤 것이 있을까?

1. 발전기의 원리
발전기는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 강제적으로 밖으로 내보내는 장치이다. 자기장 내에서 도선을 일정한 방향으로 움직이면 도선 내부의 자유전자도 일정한 방향으로 움직인다. 이 현상을 전자기 유도라 하고, 이때 생기는 전기를 기전력이라 하며 기전력에 의해 흐르는 전류를 유도전류라고 한다. 이 유도전류의 방향은 ‘플레밍의 오른손 법칙’을 적용하면 알 수 있다.
플레밍의 오른손 법칙은 자기장 속을 움직이는 도체 내에 흐르는 유도전류의 방향과 자기장의 방향, 도체의 운동 방향의 관계를 나타내는 법칙이다. 자기장 속에서 자기력선에 놓은 도선을 자기장에 대해 수직으로 움직일 경우, 오른손의 엄지방향으로 도선이 움직이고, 검지방향으로 자기력선의 방향으로 향하게 하면, 도선 속에 발생하는 유도전류는 이것들에 대해 수직으로 구부린 중지 방향으로 흐른다.

위 그림에서 코일의 끝 부분의 화살표는 전류의 방향이다. 자기장을 보면 N극에서 S극 쪽으로 이동하는 왼쪽 방향으로 형성되어 있다. 이 상태에서 코일을 반시계 방향으로 회전시킬 경우 위 그림처럼 전류는 코일 끝에 보이는 화살표 방향대로 흐르게 되며, 시계방향으로 회전시키면 전류는 반대방향으로 흐르게 된다. 이렇게 코일이 회전하는 운동에너지에 의해 전류가 흐르게 되어 전기에너지가 만들어지고, 그 전기에너지를 강제적으로 밖으로 내보내는 장치가 발전기이다.

2. 발전기의 종류
발전기는 크게 직류와 교류로 나뉜다.

2-1. 교류발전기
교류발전기는 어떤 형태의 에너지를 전류의 방향이 계속 변하는 교류 형태의 전기 에너지로 전환시켜 주는 장치로서, 아래 그림과 같이 자석의 양 극 사이에 네모꼴의 코일을 넣고 자기장에 수직인 축을 중심으로 코일을 빠르게 회전시키면 코일을 지나는 자기력선의 변화 때문에 코일에는 방향이 계속 바뀌는 유도 전류가 생긴다.

참고 자료

없음