모타를 돌리는 것은 오른손 법칙이 적용된다는데요!
전기에 의해서 모터가 돌게되는데 이는 무슨 오른손 법칙이 적용된다고 하는데 그게 무엇인지 궁금합니다. 자세한 설명 부탁드립니다.
안녕하세요.
플레밍의 왼손법칙을 말씀하는것 같습니다.
전동기만들기와 플레밍의 왼손법칙의 관련성
전동기는전류가흐르는도체가자기장속에서받는힘을이용하여전기에너지를역학적에너지로바꾸는장치이며,모터라고도말합니다.전원의종류에따라직류전동기와교류전동기로분류되며,교류전동기는다시3상교류용과단상교류용으로구분됩니다.오늘날에는3상교류용전동기를주로사용하고있습니다.
전동기의 발명
전동기는기계조작의실수로우연히발견하게된것입니다. 1873년빈에서세계박람회가열렸을때의이야기입니다.이때여러대의발전기가전시되어증기기관으로그발전기들을돌려발전하고있었습니다.그런데조수한사람이배선을잘못해서발전중인발전기와정지중인발전기를접속해버렸습니다.그러자정지중인발전기가갑자기돌기시작했고,그러자정지중인발전기가
갑자기 돌기 시작했고, 담당자들은 여기에서 힌트를 얻어 모터의 원리를 고안해냈습니다. 즉 모터는 발전기와 같은 구조면 된다는 것을 알게 되었던 것입니다.전동기의 원리
전동기는플레밍의왼손법칙에따라전자기장의에너지를운동에너지로변환해주는것입니다.전자기장에서는전류의방향,자기장의방향,힘의방향을나타낸다. 3가지의방향중에서한가지의방향만알면나머지의방향은손가락을보고서알수있습니다.근본적으로자기장속에서도체가놓여있을때,이도체가어떤방향으로든지운동을하면도체내부에는전류가유도되어흐르게됩니다.반대로도체내에전류가흐르면특정한방향으로힘을받아운동을하게됩니다.이러한전자기적원리를이용하여인위적으로자기장을형성하고,도체를구성한후전류를공급하면이도체가운동을하는데이것을바로모터(전동기)라고합니다.도체가축을중심으로회전운동을하도록하면일반적으로말하는모터이며,직선적으로움직이면리니어(linear)모터라고합니다.
플레밍의 왼손법칙자속이 있는 영구 자석에 자력선의 방향과 직각으로 도체를 넣고 이 도체에 화살표 방향으로 전류를 흘리면 도체는 힘을 받아 화살표 방향인 위쪽으로 움직입니다. 이와 같이 자속과 전류와의 관계에서 발생하는 힘을 전자력 이라고 하고 서로 직각으로 뻗어진 왼손의 엄지, 검지, 중지로 나타내며 이 작용을 발견 한 사람의 이름을 따서 플레밍의 왼손법칙이라고 합니다.이 법칙은 자기장 속에 있는 도선에 전류가 흐를 때 자기장의 방향과 도선에 흐르는 전류의 방향으로 도선이 받는 힘의 방향을 결정하는 규칙으로 전동기의 원리와도 관계가 깊습니다.즉, 자기장 속에 있는 도선에 전류가 흐르면 움직이는 전하에 작용하는 로렌츠힘에 의해 도선도 힘을 받습니다. 플레밍의 왼손법칙을 사용하면 자기장의 방향과 전류가 흐르는 방향을 알 때 도선이 받는 힘의 방향을 결정할 수 있습니다. 플레밍의 왼손법칙에 따르면 도선 내의 전기에너지는 자기장 속에서 운동에너지의 형태로 전환될 수 있습니다. 이것이 전기에너지를 사용하여 회전운동을 하는 전동기의 기본 원리입니다. 선풍기의 날개 뒤쪽에도 전동기가 있으며, 이때 전동기는 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 에너지전환장치라 볼 수 있습니다.
플레밍의 왼손 법칙을 응용한 것
- 선풍기 : 모터로 날개를 회전시킵니다.
- 청소기 : 모터로 밖에 공기를 빨아들입니다.
- 냉장고 : 모터로 압축기를 돌려 증발기속의 냉매를 흐르게 하여 기화열을 얻습니다.
- 제동장치 : 전자석의 힘으로 움직이는 물체에 제동력을 가합니다.
- 릴레이 : 전자석의 힘으로 큰 전류를 흘릴수 있는 접점의 ON/OFF를 제어 합니다.
- 휴대폰의 진동모드 : 모터 축의 중심에 중심이 어긋나게 작은 회전체를 붙여 진동을 일으킵니다.
- 대문개폐기 : 전자석을 이용하여 대문의 잠금쇠를 눌러 대문을 엽니다.
안녕하세요. 한도리 과학전문가입니다.
전기모터는 전기와 자기장이 상호작용함으로써 움직이는 기계입니다. 전류가 흐르면 자기장이 생기고, 이 자기장은 전류와 수직 방향에서 회전합니다. 이 때, 오른손 법칙을 사용하면 자기장의 방향과 회전 방향을 알 수 있습니다.
오른손 법칙은 다음과 같습니다:
- 엄지손가락을 전류가 흐르는 방향으로 향하게 합니다.
- 나머지 네 손가락을 전류가 흐르는 방향에 수직으로 펴고, 이 손가락들이 가리키는 방향이 자기장의 방향입니다.
- 만약 손바닥이 회전하는 방향과 일치하지 않으면, 전류의 방향을 바꾸면 됩니다.
전기에 의해 모터가 돌게 되는데, 이때 오른손 법칙이 적용됩니다. 오른손 법칙은 전류가 흐르는 동안 자기장이 발생하며, 이 자기장이 회전력을 발생시켜 모터를 돌리는 원리입니다. 오른손 법칙은 엄지, 검지, 중지를 수직으로 세워서 엄지를 전류의 방향, 검지를 자기장의 방향, 중지를 회전 방향으로 놓고 엄지에서 중지쪽으로 힘을 가하면 검지쪽으로 힘이 발생하는 방향이 회전 방향이 됩니다[1].자기장이 발생하는 원리는 전류가 흐르면 그 주위에 자기장이 생기는데, 이 자기장이 전류와 수직인 방향으로 작용하여 회전력을 발생시키는 것입니다. 이 회전력은 전류의 방향과 자기장의 방향에 따라 달라지며, 이를 이용하여 모터를 제어합니다[2].따라서, 전기에 의해 모터가 돌아가는 원리는 전류가 흐르면 자기장이 발생하고, 이 자기장이 회전력을 발생시켜 모터를 돌리는 것입니다. 이때, 오른손 법칙을 이용하여 회전 방향을 결정할 수 있습니다[1].
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
전기력은 전자가 흐르는 방향에 따라 자기장을 만듭니다. 이 자기장은 전류가 흐르는 동안 주변을 둘러싸고 회전하게 되는데, 이것이 바로 전기 모터의 원리입니다.
오른손 법칙은 전기 모터의 동작 원리를 설명하는 법칙 중 하나입니다. 이 법칙은 전류가 흐르는 도선에서 자기장이 만들어지고, 이 자기장과 다른 자기장이 상호작용하여 모터가 회전하는 원리를 설명합니다.
오른손 법칙의 적용 방법은 다음과 같습니다.
1. 엄지손가락을 전류가 흐르는 도선의 방향과 일치시킵니다.
2. 나머지 손가락들을 자기장의 방향과 일치시킵니다. 이때, 손가락들이 가리키는 방향이 회전 방향입니다.
즉, 전류가 흐르는 도선에서 엄지손가락을 전류 방향으로, 다른 손가락들을 자기장 방향으로 놓으면, 나머지 손가락이 가리키는 방향이 모터의 회전 방향이 됩니다.
이러한 오른손 법칙은 전기 모터의 동작 원리를 이해하는 데 매우 중요합니다. 전기 모터는 오른손 법칙을 기반으로 설계되어 있으며, 이를 바탕으로 전기 모터의 회전 방향을 예측하고 조절할 수 있습니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
오른손 법칙은 다른 말로 발전기의 원리라 합니다.
자기장는 고정이고, 운동에너지의 방향에 따라 기전력의 방향도 변한다는 것입니다.
그리고 말씀하신 모터를 작동시키는 것은 왼손법칙에 해당합니다.
역시나 자기장는 고정이고, 전류의 방향에 따라 힘의 방향도 변한다는 법칙입니다.
다시 말해 오른손법칙은 전자유도에 의해서 생기는 유도전류의 방향을 나타내는 법칙이고, 왼손법칙은 전류가 흐르는 도선이 자기장 속을 통과해 힘을 받을 때 힘의 방향에 관한 법칙입니다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
플레밍의 왼손법칙을 말하는 것 같습니다.
자기장과 전류에 의해 운동에너지가 발생해 모터를 돌릴 수 있습니다.
안녕하세요.전기 기기에서 모터가 돌아가는 원리는 전자기학의 기본 원리 중 하나인 오른손 법칙(Right Hand Rule)에 따라 설명됩니다.
오른손 법칙은 전류가 흐르는 도선 주위의 자기장과 상호작용하여 발생하는 힘의 방향을 결정하는 법칙입니다. 이 법칙에 따르면, 오른손을 굽힌 채 전류가 흐르는 도선 주위를 감싸는 방향으로 두고, 엄지손가락을 전류의 방향, 나머지 손가락들을 자기장의 방향으로 향하게 놓으면, 나머지 손가락들이 가리키는 방향이 전류가 흐르는 도선 주위의 자기장의 방향입니다.
모터에서는 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장을 발생시키고, 이 자기장과 모터 내부에 있는 자석들과 상호작용하여 회전력을 발생시킵니다. 이 때, 자석의 극성이 바뀌면 회전 방향도 바뀌므로, 모터는 시간에 따라 균일하게 회전하게 됩니다.
이처럼, 모터의 동작 원리는 오른손 법칙을 이용하여 설명할 수 있으며, 이를 바탕으로 모터의 회전 방향을 제어할 수 있습니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.모터에 적용되는 키르히호프의 오른손법칙은 전기자기학에서 회전하는 모터의 회전 방향을 결정하는 법칙입니다.
이 법칙은 다음과 같이 설명됩니다. 만약 전류가 일정한 방향으로 흐르는 동일한 두 개의 평행한 철사가 있을 때, 이 두 철사 사이에 수직으로 방향이 정해진 자기장이 작용하면 철사들은 서로 반대 방향으로 힘을 받아 움직입니다. 이때 오른손을 이용하여 다음과 같이 동작 방향을 결정할 수 있습니다.
오른손을 꽉 쥐어 손바닥을 철사가 향하도록 합니다.
엄지손가락을 전류가 흐르는 방향으로 향하도록 합니다.
나머지 네 손가락을 굽힙니다.
이때 나머지 네 손가락이 향하는 방향이 철사가 이동하는 방향입니다.
