전류가 흐르는 도선주변에 생기는 자기장을 알아보기 위한 실험장치를 꾸미고 촬영해 보았습니다.
직선도선 주변에 생기는 자기장만 알면 원형도선이든 코일이든 다 쉽게 알 수 있습니다.
(실험 세팅할 때 직선도선의 방향이 북쪽으로 향하게 하고 도선 위나 아래에 나침반을 놓는 것이 좋습니다. 즉 도선과 나침반 N극 방향이 평행하도록 배치)
모든 것을 다 직선도선으로 바꾸어 생각하게 하면 쉽습니다.
중요한 것은 나침반의 N극 방향이 자기장의 방향이라는 것이지요.
도선주위에 생기는 자기장 수업을 다 하고 나서, 퀴즈를 내서 풀어보게 하려고 동영상과 학습지를 만들었습니다.
설명하기 쉽게 프로그램도 함께 만들었습니다.나침반의 N극이 가리키는 방향을 이용해서 암호문을 풀어보는게 미션입니다.
<간단한 사용법>
1. 도선주위자기장추리퀴즈(학습지)를 나누어 준다.
2. 동영상을 이용하여 세팅한 화면만 천천히 보여 준다.
3. 모둠별로 학습지를 보면서 문제를 해결해 나가도록 한다.
4. 나침반의 N극이 가리키는 방향을 찾고, 나침반의 N극이 왼쪽,오른쪽, 위, 아래방향을 가리키는 갯수를 세어 제시된 암호문의 초성을 구해낸다. (갯수를 세라는 이야기는 하지 않는다. 이것도 학생들이 모둠별로 논의를 통해 찾아 나가야 한다.) - 이때 잘 풀지 못하면 자신의 모둠이 생각한 방법을 발표해서, 다른 모둠의 도움이나 조언을 들어 볼 수 있다.
5. 동영상의 나머지 부분을 보여주며 정답을 확인한다.
6 초성을 알아내면 정답을 찾아서 적어 놓는다. (모둠별로 다른 퀴즈 문제를 출제해서 1모둠부터 8모둠까지 풀은 답이 하나의 문장으로 완성되게 해도 좋을 것 같다.)
<추가사항>
1. 전원장치를 사용하지 않고 건전지를 사용해도 실험결과를 확인할 수 있다. (실험준비가 간단해 졌다. )
( 이 실험의 핵심은 전류의 세기 입니다. 따라서 건전지 보다는 직류전원장치를 사용하는게 좋습니다. 꼬마전구를 달면 전류가 통하는지 알 수 있지만, 전체저항이 커져서 도선에 흐르는 전류의 양이 작아지기 때문에 나침반이 잘 안 돌아갈 수 있습니다.)
2 동전만한 작은 나침반(지름 2cm 이하)을 구입해서 이용하니 가격도 싸고 실험하기가 좋다. (단 나침반끼리 너무 가까이 놓으면 자기들 끼리 서로 끌어 당기면서 방향이 바뀐다.)
나침반은 가격대가 다양하다, 싼 거 구매해도 상관없다. 참사이언스몰에 검색해 보니 다양한 나침반을 판매하고 있다.
3. 실험영상에서 2번 나침반의 경우 도선위에 올려 놓기 위해 나침반 아래쪽에 고무찰흙을 붙여 놓았다. 그랬더니 구리선 위에 세우기가 편한다.
4. 원하는대로 방향이 잘 나오지 않는 이유는 지구자기장 때문에 기본적으로 나침반이 북쪽을 가리키려고 하기 때문이다.
전류주위에 생기는 자기장 팝업 학습지랑 같이 사용하면 좋음
* 문제를 너무 어려워합니다 다음과 같은 방법으로 문제를 출제하면 더 다양한 것이 가능할 것으로 보입니다.
나침반 번호순서대로 나침반 N극이 돌아가는 방향에 따로 왼쪽이면(1칸) 위쪽(2칸) 오른쪽(3칸) 아래쪽(4칸) 을 이동하는 걸로, 그럼 11글자 짜리 초성퀴즈 출제가 가능합니다.
예를 들면 위 문제에서 1번 나침반이 오른쪽으로 돌아가니까 처음에 3칸을 이동하고(ㅈ) 2번째 나침반은 왼쪽으로 돌아가니까 1칸 더이동 4번째칸이 되겠지요. (ㄹ) 이런식으로 해도 좋을 것 같네요
<추가> 문제가 너무 어렵다고 해서 문제지를 다시 좀더 쉽게 수정했습니다.
정답 : 전류주변에자기장
추가 정답 : 자기장나침반엔극
참고로 직선 도선주위에 생기는 자기장 입체
직선도선주위의 자기장(입체) 가상실험 프로그램
직선도선 주위에 생기는 자기장을 입체로 만들어 보았다. 수업을 하다 보니 간단한 사실인데 학생들은 교과서에 나오는 그림을 위에서 볼때랑 옆에서 볼때를 잘 일치시키지 못하는 경향이 있었
sciencelove.com
원형 도선 주위에 생기는 자기장
원형도선주위의 자기장(입체) 가상실험 프로그램
원형 도선주위에 생기는 자기장의 모습을 입체로 만들어 보았다. 직선 도선만 이해하면 원형도선도 쉽게 이해할 수 있고, 솔레노이드 까지 이해가 가능하다. 그런데 교과서에 나오는 원형도선
sciencelove.com
전동기 원리 가상실험 입체
전동기 원리 가상실험 프로그램 (전자기력 - 입체)
전동기 원리를 교육하기 위해 만든 가상실험 프로그램입니다. 관찰자의 위치를 바꿔가며 입체로 관찰할 수 있도록 해서 문제에서 제시되는 다양한 형태의 전동기 모습을 만들어 볼 수 있습니다
sciencelove.com
