차량용 교류발전기 alternator

차량용 교류발전기 alternator

차축에 연결된 영구 자석이 회전하여 교류 전류를 만든다 .

교류발전기 AC generator

20 세기 초의수력 발전기

복습 : 전류 고리에 작용하는 토크

균일한 자기장 B

I

전류 고리의 회전축

복습 : 전류 고리에 작용하는 토크

균일한 자기장 B

I

길이 a

길이 b

코일 면적 A = ab

복습 : 전류 고리에 작용하는 토크

균일한 자기장 B

I

I

I

I

전류 고리의 방향

자기장 B 의 방향

q

면적 벡터 A 크기 : 전류 고리의 면적방향 : 전류 고리에 수직 ( 오른손 법칙 )

A

복습 : 전류 고리에 작용하는 토크

LI

BLIF

균일한 자기장 B

자기장 B 의 방향

IbBF q

복습 : 전류 고리에 작용하는 토크

2sin2

aF

sinF

균일한 자기장 B

자기장 B 의 방향

IbBF

a/2

sinsin IABIabB

q

복습 : 전류 고리에 작용하는 토크

sinIAB

sinF

균일한 자기장 B

자기장 B 의 방향

a/2

q

의 방향은 지면을 뚫고 나오는 방향이 된다 .

BAI

면적 벡터 A 크기 : 전류 고리의 면적방향 : 전류 고리에 수직 ( 오른손 법칙 )

A qIbBF

AC generator – 무엇이 다른가 ?

uniform magnetic field B

길이 a

길이 b

코일 면적 A = ab

AC generator

AC generator

AC generator

균일한 자기장 B

코일 면의 방향자기장 B

AB

t dt

dN

E

q

tBA cos

tBAdt

dN cos

tNBA sin

예제 . 어떤 교류 발전기가 도선이 8 번 감겨진 고리로 구성되어 있고 , 고리의 단면적은 0.0900 m2 이며 , 전체 저항은 12 W 이다 . 이 고리가 0.500 T 의 자기장 안에서 60 Hz 의 일정한 진동수로 회전하고 있다 .

tNBA sin E

]/[1202 sradf

tNBA sin E

8N 20900.0 mA TB 500.0

Hzf 60

tV

ts

radmT

120sin136

120sin1200900.0500.08 2

예제 . 어떤 교류 발전기가 도선이 8 번 감겨진 고리로 구성되어 있고 , 고리의 단면적은 0.0900 m2 이며 , 전체 저항은 12 W 이다 . 이 고리가 0.500 T 의 자기장 안에서 60 Hz 의 일정한 진동수로 회전하고 있다 .

tV 120sin136 E(a) 최대 유도 기전력은 얼마인가 ? 136 V

(b) 최대 유도 전류는 얼마인가 ?

tV

RI 120sin

12

136

E

12

136max

V

RI

Emax A3.11

E

t

예제 . 어떤 교류 발전기가 도선이 8 번 감겨진 고리로 구성되어 있고 , 고리의 단면적은 0.0900 m2 이며 , 전체 저항은 12 W 이다 . 이 고리가 0.500 T 의 자기장 안에서 60 Hz 의 일정한 진동수로 회전하고 있다 .

tV 120sin136 E(d) 코일을 회전시키기 위한 최대 토크는 얼마인가 ?

자기 토크

AI 3.11max

sinB

ANImaxmax 809.03.11 2mA 214.8 Am

Bmaxmax TAm 5.014.8 2 Nm07.4

복습 : 전동기

2sin2

aF

sinF

균일한 자기장 B

자기장 B 의 방향

IbBF

a/2

sinsin IABIabB

q

현재 상태에서 자기 선속은 감소하는 중이다 .

따라서 유도기전력이 자기 선속을 증가시키는 방향으로 작용하게 된다 .