[FC 6.21]전자기에 의한 부상(浮上)

물리/전자기학 2023. 6. 27. 14:52
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일정한 교류가 흐르는 코일에 금속고리를 띄울 수 있다.(그림6.21)
그러나 전원을 갑자기 켜면 고리는 아주 극적으로 위로 튀어 오른다.
이 두 경우 왜 고리가 다르게 행동할까?
고리가 떠 있을 때 무엇이 중력에 대항해서 고리를 지탱할까?
고리가 떠 있는 높이는 어떻게 결정될까?
떠 있는 현상은 얼마나 안정되어 있을까?(고리가 기둥에 기대 있을까? 또는 기울어져 있을까?
여러 모양의 고리의 행동을 예측할 때 여러분의 직관은 틀릴지 모른다. 
따라서 재미로 아래 경우에 무슨 일이 일어날까 추측을 한 다음 실제로 무슨 일이 일어나나 관찰해 보아라.
밀도와 지름이 같으면 가느다란 고리나 두꺼운 고리나 같은 높이에 떠 있을까?
코일의 전류를 서서히 증가시키면 두 고리에 무슨 일이 일어날까?
마지막으로 한 고리가 다른 고리보다 폭이 크면 무슨 일이 일어날까?

코일 주변에 떠 있는 금속고리

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A changing current in the coil creates an accompanying changing magnetic field in which the ring lies. That field in turn creates a current in the ring such that the magnetic field of the induced current is opposed to the magnetic field of the coil. The second magnetic field supports the ring in the first magnetic field. If current is switched on, the sudden change of current in the coil induces a larger current in the ring and thus a larger magnetic field that may be sufficient to send the ring upward.

코일의 전류가 변화하면 링이 놓여 있는 곳에 변화하는 자기장이 생성됩니다. 이 자기장은 유도 전류의 자기장이 코일의 자기장과 반대가 되도록 링에 전류를 생성합니다. 제2 자기장은 제1 자기장에서 링을 지지합니다. 전류가 켜진 경우 코일의 갑작스러운 전류 변화는 링에 더 큰 전류를 유도하여 링을 위쪽으로 보내기에 충분할 수 있는 더 큰 자기장을 유도합니다.

 

 

 

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