전동기 원리

물리학 II · II. 전기와 자기 · 전류가 자기장에서 받는 힘과 에너지 전환

학습 가이드

핵심 원리

자기장 속에서 전류가 흐르는 도선은 힘을 받습니다. 전동기는 이 원리를 이용하여 코일이 회전하도록 하며, 정류자가 반 바퀴마다 전류 방향을 바꿔 연속 회전을 가능하게 합니다.

탐구 질문

• 전동기에서 정류자의 역할은 무엇인가요? 정류자가 없으면 코일은 어떻게 움직일까요?
• 전동기의 회전 속도를 빠르게 하려면 전류와 자기장 중 어떤 물리량을 키워야 할까요?
• 전동기와 발전기는 에너지 전환 방향이 서로 반대입니다. 두 장치를 비교해 설명해 보세요.

실생활 예시

• 선풍기: 회전하는 날개로 공기를 밀어 바람을 만듭니다.
• 전기차: 배터리 전기 에너지를 바퀴의 회전 운동으로 바꿉니다.
• 세탁기: 모터가 드럼을 회전시켜 세탁물을 움직입니다.
• 엘리베이터: 권상기를 돌려 케이블과 도르래를 움직입니다.
• 전동 드릴: 빠른 회전으로 나사를 조이거나 구멍을 뚫습니다.

관찰 포인트

• 직선 도선 모드에서는 전류 방향을 바꾸면 힘의 방향도 즉시 바뀝니다.
• 전동기 모드에서는 코일 양쪽에 반대 방향 힘이 작용해 돌림힘이 생깁니다.
• 정류자는 반 바퀴마다 코일 내부 전류 방향을 바꿔 계속 같은 방향 회전을 유지하게 합니다.

모드 개요

⚙️ 전동기 원리

에너지 전환 경로