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1장 발전기의 원리
1. 전자유도현상의 발견
2. 발전기의 발전원리
3. 유도기전력의 방향 및 토크의 방향
4. 유도기 전력의 크기
2장 발전기의 구조에 대한 이해
1. 발전기의 구성
2. 고정자
3. 회전자
4. 여자기
5. 베어링 및 급유장치
6. 통풍 및 냉각장치
발전기의 원리 및 구조 1 발전기의 원리
1.1 전자유도현상의 발견
1820 년대 덴마크의 oersted 는 vo lta 전지를 사용하여 전기회로의 특성을 연
구 하던 중 우연히 회로 주위에 있던 나침반의 바늘이 스위치를 on / off 할 때
움직이는 현상에 주목하여 이를 좀더 연구 한 후 학계에 발표하게 되는데 이것
이 전자 유도 작용을 밝히게 되는 단서가 되고 이를 바탕으로 전기와 자기가
별도로 존재 하는 것이 아닌 상호 공존관계가 있음을 알아냄 으로서 오늘날 전
자유도 작용을 응용한 산업용 전기기기의 이론적 토대를 마련 하게 되었다.
1830 년대 프랑스의 ampere 는 전류의 자기현상을 체계적으로 연구하여 이를
수학적으로 증명 함으로서 전자기 상호 유도 작용을 수학적으로 표현하는 열쇠
를 제공하게 된다.
우리는 이 법칙을 ampere 의 주회법칙 (circuital law) 라 부르며 전류가 흐르
는 도선 주위에 발생되는 자기장의 세기를 알아내는 기본식이다.
]/[ 2 2 ma r i i ihr idlh π π ∴ ∫
다음 그림과 같이 직선형태의 도체에 전류를 흘리면 이 전류에 의한 자기장의
방향은 전류방향과 오른손 엄지 손가락을 일치 시키고 주먹을 쥐었을 때 나머
지 4 개의 손가락의 방향과 같다는 것이다.
물론 이때의 전압과 전류는 크기와 방향을 갖는 벡터량으로 취급 되어진다.
ampere 와 동 시대에 영국의 faraday 전류의 변화가 자기장을 유도 하듯 자기
장의 변화가 전류를 유도 할 것이라는 신념을 가지고 연구와 실험에 몰두 하여
전기와 자기사이에 성립하는 전자기의 상호 유도현상을 밝히는 전자 유도법칙
(electro-magnetic induction) 을 정립하였다.
이는 전기물리학의 연구결과 중 가장 획기적인 발견중의 하나로 평가되며 이것
으로 인해 전자유도 법칙을 이용하는 모든 전기설비의 탄생을 가능하게 한 이
론적 토대를 제공함으로서 지금의 전기 문명 생활을 가능토록 하였다.
요즈음 화두가 되고 있는 발상의 전환을 일찌감치 실천하여 얻어낸 위대한 발
견으로 볼 수 있는 것이며 이 유명한 식은 다음과 같이 표현된다.
][v dt d v Φ i [a] h [a/m] r [m] [ampere 의 주회법칙을 설명하는 그림]
여기서 Φ 는 자기장의 세기 (자속의 크기 : magnetic flux intensity) 이다. (이하 생략)
