추억의 과학시간 전자석 만들기

국딩(초딩) 과학시간 때 전자석 만드신 기억들이 있나요? 호기심 어린 마음에 연탄불을 이용해 쇠못을 달구고 뭔가 만들고 있었을 때 저는 엄청난 재미를 느꼈었는데요. 오늘은 기억을 더듬어 전자석을 만들어 보는 시간을 갖도록 할께요. 뭐 진짜 따라서 만드실 분은 없으시겠지만요.

 

▶전자석이란?

전자석은 전류가 흐를때만 극성이 생기고, 전선에 흐르는 전류의 방향이 바뀌면 극이 바뀌는 현상을 인위적으로 만들 수 있는 자석을 말하는데요. 어떠한 전기 에너지를 기계적인 움직임으로 전환하는 장치에 핵심 기술이며, 이 전자석을 이용하여 모터, 벨, 전신기 등을 제작하거나 자기 부상 열차 같은 곳에 쓰이기도 합니다. *액추에이터(Actuator) - 어떤 에너지를 기계적인 움직임으로 전환하는 장치

 

▶전자석 만들기

 

전자석 만들기

 

◎나사못 전자석 - 불에 달궈 서서히 식힌 나사못을 준비하고 보드지에 지름 1.5cm의 둥그런 원을 그려 2장을 만들고 에나멜선 이탈을 방지하는 '전'을 나사못 양 옆에 끼워 넣습니다. 그리고 이 두전 사이에 종이테이프를 감고 그위에 에나멜 선을 촘촘하게 감아줍니다. 에나멜선을 감아준 처음과 끝의 선을 양 옆의 전에 만들어 놓은 작은 구멍에 넣어 고정시킵니다.

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◎쇠못 전자석 - 불에 쇠못을 새빨갛게 달군 이후 충분히 식을 동안 상온에서 둡니다. 이 과정에서 쇠못은 가지고 있을지 모르는 자성 성질이 없어지며 전자석을 만들기에 적합한 연철이 되는데요. 이 연철 철심에 종이 테이프를 감고 그 양옆에 에나멜선 이탈 방지를 위한 전을 만들어 줍니다. 그 후 에나멜선을 끝에서부터 사이를 좁혀가며 감습니다. 한 번 다 감아지면 그위에 종이를 감아주고 종이 위에 또 한번 에나멜선을 2중으로 촘촘히 감아줍니다. 그 후 에나멜선의 끝은 전에 고정시키면 됩니다.

 

△공통 - 에나멜선을 전신기 같은 것을 만드는데 사용하시려면 전류가 흐르기 위해 미리 에나멜선의 양선 끝을 커터칼 같은 것으로 벗겨놓아야 합니다.  또한 쇠못을 불에 달구는 작업은 위험한 과정이 이기 때문에 어린이는 절대 혼자서 하지 말고 반드시 부모님과 함께 해야 합니다.

 

△전자석 세기를 조절하는 방법

 

- 원통 모양의 에나멜선 속에 넣는 막대는 굵고 큰 철심을 사용할수록 자력의 세기가 강해집니다.
- 굵은 에나멜선을 이용하고, 에나멜선을 감을때 촘촘하게 많이 감을수록 더 자력이 강해집니다.
- 전기 회로에 직렬로 연결하는 전지의 개수를 늘리면 전류의 세기가 더 강해져 자기장도 강해집니다.

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전신기 만들기

 

◎나사못 전자석을 이용한 기본 전신기 만들기 - 만드는 방법 그림참조, 전신기는 전자석의 스위치 작용으로 코일에 전류가 흘러 쇳조각을 끌어당기는 성질을 이용한 것입니다. 스위치가 송신기에 해당하며, 전자석이 붙어있는 것이 수신기에 해당합니다. 결국 스위치는 누르게 되면 나사못 전자석이 있는 수신기의 함석판이 붙습니다.

 

◎성냥갑을 이용한 전신기 만들기 - 나사못 전자석을 성냥갑 위에 세웁니다. 이 성냥갑에 폭1cm의폭 1cm의 함석판을 위 그림과 같이 끼웁니다. 전자석의 에나멜선은 성냥갑 옆에 고정시키고 송신기에도 역시 폭 1cm의 합석판을 끼워 만듭니다.

 

지금까지 구식이지만 오래된 전자석 만들기에 대해 알아보았는데요. 잠시나마 오래된 어릴적 재미있는 과학시간에 추억을 되살리셨길 바랍니다.

 

 

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