간이 전동기 시뮬레이션 가상실험 - 다양한 원리를 정확하게

간이 전동기를 시뮬레이션 해 볼 수 있게 만들었다.

실제로 학교에서 간이전동기를 만들었을 때 작동하지 않는 경우가 많다. 가장 큰 이유는 에나멜선을 잘 못 벗겨 내기 때문이다.

가상실험에서 그 이유도 확인해 볼 수 있다. 

아래 링크에서 실행하면 된다. 

https://sciencej1.cafe24.com/html5/simplemotor/simplemotor.html

왼쪽 메뉴에서 에나멜선 벗긴 조건을 바꿔 가면서 확인해 볼 수 있게 하였다.

기본 : 한쪽은 전체를 다 벗기고, 반대쪽은 절반만 벗긴 경우에는 간이 전동기가 잘 회전한다.

그런데 여기에서 주의할 점이 있다. 절반을 어느쪽 방향으로 벗기느냐에 따라서 코일은 회전하지 않는다.

절반을 벗길 때는 코일이 세워져 있는 상태에서 아래쪽 절반을 벗겨야 한다. 

보통 코일을 바닥에 놓고 벗기면 앞쪽 절반이 벗겨지게 된다.  가상실험을 통해서 확인해 보기 바란다.

물론  에나멜선을 양쪽을 모두 다 벗기면 코일은 시소처럼 왔다 갔다 하다가 결국 멈추게 된다.

 

건전지 방향과 자석의 방향을 바꿔 가며 회전방향을 확인해 볼 수 있다.

꼬마전구를 연결하면 전류가 제대로 흐르는지 그리고 코일을 제대로 벗겼는지 알 수 있다.

(코일에 전류가 흐르면 꼬마전구쪽으로는 전류가 흐르지 않아 꺼지고, 코일에 전류가 흐르지 않으면 꼬마전구 쪽으로 전류가 흐르기 때문에 켜진다)

전자석 효과를 켜 놓면 원형 코일이 솔레노이드 처럼 전자석이 된 상황에서 생각해 볼 수 있다. 원형 코일에 전류가 흐르면 전자석 처럼 자기력이 생기고, 그럼 아래 자석과 다른극은 끌어 당기고 같은 극은 서로 밀어내는 것을 확인할 수 있다.

오른손 법칙이 아니더라도 전자석으로 생각해도 어느쪽으로 회전할지 쉽게 알 수 있다.

 

이것 저것 값들을 조작해 가며 간이 전동기 원리를 탐구해 보자.

 

이 가상실험은 예전에 개발했던 초간단 전동기 만들기 실험을 참고해서 만들었다.

꼬마 전구가 어떻게 작동하는지 실제 영상으로 확인할 수 있다.

https://sciencelove.com/2363

초간단 전동기(모터) 만들기 - 기존 간이전동기를 더 쉽게 만들기

 

<그밖에 관련 프로그램 들>

전동기 원리를 제대로 보여주기 위해 만든 전동기 가상실험 프로그램

https://sciencelove.com/483101

3D 전동기 원리 가상실험

 

예전에 만든 전동기 원리 가상실험

https://sciencelove.com/2177

전동기 원리 가상실험 프로그램 (전자기력 - 입체)