실험으로 함께하는  발명놀이

                                                         강성기 지음 / 도서출판 바른사


제 3 장   자석을 이용한 발명놀이 

 


▶  자석 자동차

   자기장 속에서 도체에 전류가 흐르면 그 도체에 힘이 작용한다는 '플레밍의 왼손 법칙'을 직접 응용한 동력원이 직류전동기입니다.

 전류의 방향과 자기장의 방향에 따라 움직이는 힘의 방향은 어떻게 달라질까요?

 이러한 힘을 이용하여 움직이는 자동차를 연구해 봅시다.

 

필요한 것은

길고 넓적한 판 자석, 6V 건전지, 전선, TV 안테나 2개(또는 알루미늄 봉)

어떻게 할까요

1. 판 자석은 한 면이 N극, 다른 한 면이 S극인데, 어느 한 극이 위로 올라오게 놓는다.

2. TV 안테나 2개를 사포로 깨끗이 닦고 자석 위에 나란히 올려놓는다.

3. 자석의 직각 방향으로 작은 봉을 올려놓고 TV 안테나의 양끝에 전선을 연결한 다.

4. 건전지에 전선을 연결하여 전류를 흐르게 하여 작은 봉의 움직임을 관찰해 보자.

5. 전류의 방향을 바꾸어서 봉이 움직이는 방향을 알아보자.

6. 판 자석을 뒤집어 놓아 극의 방향을 다르게 놓고 전류를 흐르게 하여 봉이 움직 이는 방향을 비교해 보자.

생각해 볼까요?

자석 위의 알루미늄 봉에 전류를 흐르게 하면 알루미늄 봉이 힘을 받아 움직이게 됩니다. 자기장 내에서 도선에 흐르는 전류의 방향이 전하의 방향이 되는데 이 전류의 방향을 바꾸면 안테나 봉은 반대 방향으로 흐릅니다. 또, 자석판의 극을 바꾸어 놓으면 반대의 방향으로 움직입니다.

이러한 힘을 이용하여 자기장 속의 원형 코일에 전류를 흘려 이 코일을 회전하게 만든 것이 직류 전동기랍니다.

움직이는 알루미늄 안테나 봉을 축으로 하여 종이로 만든 자동차를 끼워넣는다면 움직이는 자동차를 만들 수 있을 것입니다.