전류와 자기장 사이의 관계는? 본 차시의 주제입니다.

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1 전류와 자기장 사이의 관계는? 본 차시의 주제입니다.
과 학 10 학년 Ⅱ. 에너지> 2.전기 에너지(5~6/7) 전류와 자기장 사이의 관계는? 본 차시의 주제입니다. 아래 아이콘은 <수업계획>과 <수업활동>에 대한 슬라이드로 연결됩니다.

2 외르스테드 교수의 실험 도입                                1820년 코펜하겐의 대학 실험실, 요한 크리스찬 외르스테드 교수는 '전기와 자기 사이에는 어떤 관계가 있을까?'라는 의문을 가지고 실험에 열중하고 있었다. 그런데 어느 순간 전류가 흐르는 철사 주위에 있던 자침이 움직이는 것이 아닌가! 다음 탐구 활동을 통해 외르스테드가 발견한 현상을 확인해 보자. 동기유발

3 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 생기는 것을 알 수 있다.
학습목표 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 생기는 것을 알 수 있다. 전자기 유도 현상을 이해할 수 있다. 본시학습의 학습 목표입니다.

4 탐구1:전류가 흐르는 도선 주위에 생기는 자기장 실험
직선 도선을 남북 방향으로 하여 다음 그림과 같이 회로를 꾸미고 전류가 흐르게 하여 자침의 움직임을 살펴본다. 탐구활동1

5 탐구2:전류가 흐르는 도선 주위에 생기는 자기장 실험
1. 도선에 전류가 흐르면 자침은 어떻게 되는가? 또, 전류가 흐르는 방향을 바꾸면 어떻게 되는가? 전류가 흐르면 자침의 바늘이 움직인다. 전류의 방향이 반대이면 자침의 바늘도 반대쪽으로 움직인다. 2. 전류의 세기가 증가하면 자침의 변화는 어떻게 되는가? 전류의 세기가 증가하면 자침의 바늘이 더 많이 움직인다. 탐구활동2 3. 자침의 변화가 생기는 이유는 무엇인가? 전류에 의해 생기는 자기장과 지구 자기장의 벡터합 때문이다.

6 앙페르 법칙 개념정리 전류가 흐르는 직선 도선 주위의 자기장의 방향 - 앙페르 법칙(오른나사 법칙)
나사가 돌아 가는 방향 FLASH 자기장의 방향 나사의 진행 방향 앙페르 법칙에 대한 개념을 정리한다. 전류의 방향 (가) 자기장 주위의 철가루 분포 (나) 자기장의 방향

7 나침반의 방향 개념정리 나침반의 방향 나침반의 방향 - 전류에 의한 자기장과 지구 자기장의 벡터를 합성한 방향 자침의 방향
지 구 자 기 장 북 서 동 나침반의 방향 남 전류에 의한 자기장

8 자기장의 세기와 자석에 의한 자기장 개념정리 자기장의 세기(자침의 움직임) 자석에 의한 자기장
전류의 세기가 클수록, 도선과 떨어진 거리가 가까울수록 자기장의 세기가 커진다. 자석에 의한 자기장 ☼ 자기장 : 자기력이 작용하는 공간 ① 자기장의 방향 : 자침의 N극이 가리키는 방향 ② 자기장의 세기(자속밀도) : 단위 면적을 지나가는 자기력선의 수 자기장의 세기와 자석에 의한 자기장 자기장의 세기= 면적 자기력선수 ⇒ B= S I O (Wb/m 2 )

9 직선 전류에 의한 자기장 개념정리 직선 전류에 의한 자기장 직선전류에 의한 자기장 ☼ 자기장의 방향 앙페르 법칙
☼ 자기장 세기 자기장의 세기는 도선에 흐르는 전류에 비례하고 도선과 떨어진 거리에 반비례한다. 직선전류에 의한 자기장 ☼ 자기력선의 모양 도선을 중심으로 한 동심원으로 도선에 가까울수록 자기력선의 밀도가 크다.

10 원형 전류에 의한 자기장 개념정리 원형 전류에 의한 자기장 원형 전류에 의한 자기장 오른손의 법칙 자기장의 방향 (중심)

11 솔레노이드에 의한 자기장 개념정리 솔레노이드에 의한 자기장 솔레노이드에 의한 자기장 오른손의 법칙 자기장의 방향

12 솔레노이드에 의한 자기장 개념정리 전자석 : 연철심 위에 도선을 여러 번 감고 전류를 흘려서 만든 자석

13 탐구1:전자기 유도 실험 그림과 같이 장치하고 막대 자석을 코일 속에 넣었다 빼었다 해 본다. 탐구: 전자기유도

14 탐구2: 전자기 유도 실험 1. 막대 자석을 코일 속에 넣었다 빼었다 하면 검류계의 바늘은 어떻게 움직이는가?
코일에 전류가 유도되어 검류계 바늘이 서로 반대로 움직인다. 2. 막대 자석을 빠르게 움직일 때와 느리게 움직일 때 검류계의 바늘의 움직임은 어떠한가? 빠르게 움직일 때 검류계 바늘이 더 많이 움직인다. 3. 막대 자석을 코일 속에 넣고 가만히 있어도 검류계의 바늘은 움직이는가? 탐구: 전자기유도 유도 전류 발생이 없기 때문에 바늘이 움직이지 않는다.

15 탐구3: 전자기 유도 실험 4. 극을 바꾸면 검류계의 바늘은 어떻게 움직이는가? 검류계 바늘의 움직임이 반대가 된다.
5. 막대 자석을 고정하고 코일을 움직여도 같은 결과가 얻어질까? 탐구: 전자기유도 같은 결과가 나타난다.

16 전자기 유도 개념정리 전자기 유도 전자기 유도 - 코일을 지나는 자기장(자속)이 변할 때 코일에 전류가 유도됨 막대 자석
검류계 코일 전자기 유도 넣을 때와 뺄 때 검류계의 바늘이 반대 방향으로 움직이며, 극을 바꾸면 극을 바꾸기 전과 반대 방향으로 움직인다. 막대 자석을 움직이지 않으면 검류계의 바늘이 움직이지 않고, 움직이는 속도를 크게 할수록 검류계의 바늘이 더 많이 움직인다.

17 유도전류의 방향과 크기 개념정리 유도 전류의 방향과 크기 ☼ 유도 전류의 방향(렌츠의 법칙)
코일을 지나는 자속이 변할 때 그 변화를 방해하는 방향으로 유도 전류가 흐른다. 유도 전류의 방향과 크기 ☼ 유도 전류의 크기 유도 전류의 크기는 자석 또는 코일의 운동 속도가 빠를수록, 자석의 세기가 강할수록, 코일을 많이 감을수록 커진다.

18 자전거 발전기 생활에 이용 자전거 발전기 자전거의 바퀴에 발전기 축을 연결시켜 축의 회전에 따라 영구 자석이 회전하게 되면 코일에 유도전류가 생기고 이것으로 전등을 켤 수 있다.

19 도선 주위의 자기장과 전자기 유도 정리하기 1. 도선에 전류가 흐르면 주위에 무엇이 생기는가? 2. 전자기 유도 현상이란?
설 명 2. 전자기 유도 현상이란? 정리하기 설 명

20 도선 주위의 자기장과 전자기 유도 확인하기 1. 전자석을 이용하는 기구에는 어떤 것이 있는가?
초인종, 대형 기중기, 전화기, 전동기, 선풍기.세탁기,녹음기 2. 많은 양의 유도 전류를 얻기 위해서는 어떻게 해야 하는가? 간단한 형성평가 문항을 통하여 이 시간에 학습한 내용의 핵심을 잘 정리합시다 코일의 감은 수를 많게 한다. 세기가 큰 자석을 사용한다. 단위 시간에 빠르게 자석을 움직인다.

21 대기 화면입니다. 학습자가 충분히 생각할 수 있는 시간을 제공하는 슬라이드입니다.

22 학 습 안 내 학습안내 슬라이드입니다. 도입 1. 외르스테드의 실험 학습문제 2. 학습 목표 제시 학습활동1
3. 전류가 흐르는 도선 주위에 생기는 자기장[실험] 학습활동2 4. 전자기 유도[실험] 학습활동3 5. 개념정리 정리 도선 주위의 자기장과 전자기 유도 학습안내 슬라이드입니다. 평가 확인하기

23 수 업 계 획 1. 단원지도계획 2. 수업설계서 3. 학습지 4. 형성평가지 5. 참고자료 6. 참고사이트 7. 제작자
수업계획 슬라이드입니다. 6. 참고사이트 7. 제작자

24 1 2 3 4 4 참고 사이트 ·한국에너지기술연구원 : http://www.kier.re.kr
·한국전력공사 : 3 ·대한전기협회 : 본시학습 관련 참고 사이트입니다. 유용한 자료를 검색하여 학습에 참고한다. 4 ·에너지관리공단 : 4 ·월성원자력발전소 :

25 제 작 자 : 이 성 용 교 장 : 임 관 희 교 감 : 황 의 호 학 교 명 : 대천여자고등학교
2003학년도 충청남도교육청지정 ICT활용 연구학교 제 작 자 : 이 성 용 교 장 : 임 관 희 교 감 : 황 의 호 학 교 명 : 대천여자고등학교 제작자 슬라이드입니다. 연 락 처 :