선풍기 날개를 돌리는 것도, 콘센트에서 나오는 전기를 만드는 것도 자석과 코일입니다. 같은 부품인데 하는 일은 정반대입니다. 전기와 자기의 관계에서 본 두 가지 사실을 장치로 만든 것이 전동기(모터)와 발전기입니다.
자석 사이의 전선에 전류를 흘리면 전선이 힘을 받아 움직입니다. 이 힘으로 코일을 계속 돌리면 모터가 됩니다.
선풍기, 세탁기, 전기차, 전파망원경의 안테나 구동
자석 속에서 코일을 돌리면 코일을 지나는 자기장이 변하면서 전압이 생깁니다(전자기 유도). 이 전압이 전류를 흘립니다.
수력·화력·풍력 발전소, 자전거 라이트, 자동차 발전기(알터네이터)
전동기와 발전기를 살펴보기 전에, 앞으로 나올 숫자와 단위를 먼저 읽어 봅시다. 시뮬레이션의 1 A는 전류, 0.5 T는 자기장의 세기, 10 Ω은 전구의 저항을 나타냅니다. 눈에 보이지 않는 전기와 자기를 수도관의 물과 바람에 빗대어 감을 잡아 보세요. 비유는 뜻을 이해하는 도움말이며, 실제로 물이나 바람이 흐른다는 뜻은 아닙니다.
처음에는 전류·전압·저항·자기장을 중심으로 읽으면 됩니다. 힘·돌림힘·자기선속·주파수는 뒤에서 해당 원리와 함께 설명하므로, 표를 모두 외울 필요는 없습니다.
| 용어(기호) | 단위 | 비유로 이해하기 | 예시 숫자 |
|---|---|---|---|
| 전류 \(I\) | A (암페어) | 수도관을 1초에 지나가는 물의 양. 클수록 물이 콸콸 흐릅니다. | 1 A = 1초에 전자가 약 6×1018개 통과 (스마트폰 충전기는 약 1~2 A) |
| 전압 \(V\) | V (볼트) | 물을 밀어내는 수압(높이 차). 높은 곳의 물탱크일수록 물이 세게 나옵니다. | 건전지 1.5 V, 콘센트 220 V |
| 저항 \(R\) | Ω (옴) | 관이 얼마나 좁은가. 좁을수록(Ω이 클수록) 같은 수압에서 물(전류)이 조금만 흐릅니다. \(I = V/R\) | 전구 10 Ω에 10 V를 걸면 \(10\div10 = 1\ \mathrm{A}\) |
| 전구(부하) | Ω으로 표시 | 물레방아처럼 흐름을 받아 일을 하는 기기입니다. 부하가 크다는 것은 "돌리기 힘든 짐을 매달았다"는 뜻입니다. | 발전기에 전구를 연결하면 손이 무거워집니다 |
| 자기장 \(B\) | T (테슬라) | 자석 둘레에 부는 보이지 않는 바람의 세기. 자기장 선이 빽빽할수록 센 바람입니다. | 지구 자기장 약 0.00005 T, 0.5 T는 그 약 1만 배(강한 네오디뮴 자석 표면 수준) |
| 전선 길이 \(L\) | m (미터) | 바람을 맞는 돛(깃발)의 폭. 자기장 속에 들어 있는 전선이 길수록 바람을 많이 받습니다. | 0.1 m = 10 cm |
| 감은 수 \(N\) | 번 | 같은 돛을 N장 겹쳐 단 것. 전선을 여러 번 감으면 힘도 N배가 됩니다. | 10번 감으면 힘 10배 |
| 힘 \(F\) | N (뉴턴) | 바람이 돛을 미는 힘. | 1 N ≈ 사과 한 개(약 100 g)의 무게 |
| 돌림힘 | N·m | 문을 밀 때 미는 힘 × 문고리까지의 거리. 같은 힘이면 경첩에서 멀수록 잘 돕니다. | 1 N으로 0.06 m 떨어진 곳을 밀면 0.06 N·m |
| 자기선속 \(\Phi\) | Wb (웨버) | 코일이라는 창문을 통과하는 바람의 양. 창을 바람에 정면으로 두면 최대, 나란히 두면 0입니다. | \(\Phi = BA\cos\theta\) |
| 주파수 \(f\) | Hz (헤르츠) | 1초에 몇 번 같은 변화가 반복되는가. | 5 Hz = 1초에 5번 반복(이 페이지의 2극 발전기에서는 초당 5바퀴) |
👉 "자기장 0.5 T, 전선 길이 0.1 m, 전류 1 A"는 자기장의 세기가 0.5 테슬라인 곳에 길이 10 cm인 전선이 있고, 그 전선에 1 암페어의 전류가 흐른다는 뜻입니다. 이 값들이 힘과 전압에 어떤 영향을 주는지 아래에서 확인해 보세요.
기호와 단위도 구분해 주세요. 감은 수를 뜻하는 기호 \(N\)과 힘의 단위 N(뉴턴)은 서로 다르며, 자기선속 공식의 \(A\)는 코일 면적이고 전류의 단위 A(암페어)와는 다릅니다.
이제 전류가 자기장을 만드는 전자석부터 살펴보고, 그 관계를 이용하는 전동기와 발전기로 이어 갑니다. 단위가 낯설면 위 단위 표를 다시 참고하세요.
전선 하나에 전류를 흘리면 약한 자기장이 생깁니다. 전선을 용수철처럼 여러 번 감은 코일에 전류를 흘리면, 고리마다 만든 자기장이 같은 방향으로 겹쳐져 막대자석과 같은 모양의 자기장이 됩니다. 코일을 많이 감을수록, 전류가 셀수록 자기장이 강해집니다. 길이가 \(L\)인 코일의 가운데 자기장은 다음과 같습니다.
\[ B = \mu_0 \frac{N I}{L},\qquad \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\ \mathrm{T\cdot m/A} \]
여기서 \(N\)은 감은 수, \(I\)는 전류, \(\mu_0\)는 진공의 투자율(자기장이 얼마나 잘 생기는지를 나타내는 상수)입니다. 코일 속에 철심을 넣으면 철 속의 작은 자석들이 줄을 서며 자기장이 수십~수천 배로 커집니다. 방향은 오른손으로 전류가 도는 방향으로 코일을 감아쥐었을 때 엄지가 가리키는 쪽이 N극입니다.
👉 감은 수를 늘렸다 줄여 보고, 전류와 철심도 바꿔 보세요!
전지에서 나온 전선이 스프링처럼 한 가닥으로 이어져 감겨 있고, 노란 알갱이는 그 길을 따라 흐르는 전류입니다. 초록 화살표는 자기장 선입니다. 감은 수를 늘리면 스프링의 감은 수가 늘고, 감은 수와 전류가 클수록 자기장 선이 더 많아지고 굵어지며 아래 막대가 길어집니다. 전류 방향을 바꾸면 N극과 S극이 서로 바뀝니다. (철심은 계산하기 쉽게 약 100배로 두었습니다. 실제 배수는 철심 종류에 따라 수백~수천 배입니다.)
자석 사이의 자기장 \(B\) 안에 길이 \(L\)인 전선을 놓고 전류 \(I\)를 흘리면, 전선은 전류와 자기장 둘 다에 수직인 방향으로 힘을 받습니다. 세기는 다음과 같습니다(전류와 자기장이 수직일 때).
\[ F = B\,I\,L \]
방향은 플레밍의 왼손 법칙으로 찾습니다. 왼손의 검지는 자기장(N→S), 중지는 전류 방향으로 펴면, 엄지가 힘의 방향입니다. (전류 방향은 '+극에서 −극으로 흐른다'고 약속한 방향이며, 실제 전자는 반대로 움직입니다. 힘의 방향은 이 약속에 맞춰 정해진 것입니다.)
🧮 계산 예시 — 코일 한 변이 받는 힘
상황: 자기장이 \(0.5\ \mathrm{T}\)인 자석 사이에, 길이 \(0.1\ \mathrm{m}\)인 전선이 있고 \(2\ \mathrm{A}\)가 흐릅니다. 코일을 10번 감았습니다.
👉 정리: 전류, 자기장, 감은 수 중 무엇을 키워도 모터의 힘이 커집니다. 아래 시뮬레이션에서 직접 확인해 보세요.
📐 수학 도움말: \(N\)은 코일을 감은 횟수입니다. 감은 수가 10배이면 힘도 10배라서, 모터와 전자석은 가는 전선을 아주 많이 감습니다.
📘 기초 수학 참고: 전기/회로 공식 · 삼각함수와 파동
N극과 S극 사이에 코일을 놓고, 코일에 전원(전지)을 연결해 전류를 흘려 보냅니다. 아래 그림은 코일을 회전축 방향에서 본 모습입니다(시점 기울기를 0으로 두면 단면, 올리면 입체로 보입니다). 이때 코일의 오른쪽 변은 전류가 종이(화면) 안쪽으로 들어가고(⊗), 왼쪽 변은 바깥쪽으로 나옵니다(⊙). 플레밍의 왼손 법칙에 따라 한쪽 변은 아래로, 다른 쪽 변은 위로 힘을 받아 코일이 돕니다.
그런데 코일이 4분의 1바퀴(90°) 돌아 자기장과 수직이 되면 돌림힘이 0이 되고, 이 자리를 조금만 지나면 같은 방향의 전류가 오히려 코일을 되돌려 놓는 쪽으로 힘을 줍니다. 그래서 모터에는 정류자(전원과 코일을 이어 주는 접점이 반 바퀴마다 서로 바뀌는 장치)가 있어, 수직을 지나는 순간 코일에 흐르는 전류의 방향을 바꿔 줍니다. 정류자를 껐다 켜며 차이를 보세요.
아래에는 모터 두 개가 나란히 있습니다. 왼쪽은 원리를 이해하기 위한 코일 1개짜리, 오른쪽은 실제 전동기처럼 코일 3개를 어긋나게 감은 것입니다. 슬라이더와 버튼은 두 모터에 똑같이 적용되므로 같은 조건에서 비교할 수 있습니다.
👉 전류·자기장·감은 수·마찰을 바꿔 보고, 정류자를 꺼 보세요!
빨간 화살표는 전선이 받는 힘, 아래 막대는 지금 코일을 돌리는 힘(돌림힘)입니다. 코일이 수직일 때는 돌림힘이 0이 되지만 관성으로 지나가고,
정류자가 전류 방향을 바꿔 계속 같은 방향으로 돌립니다. 정류자를 끄면 코일은 몇 번 흔들리다 수직으로 멈춥니다.
왼쪽(원리 이해용)은 코일이 1개뿐이라 수직 위치가 돌림힘 0인 죽는점입니다. '수직 위치에 놓기'를 누르면 코일이 수직에서 조금 어긋난 채 놓였다가 수직으로
자리를 잡고 멈추며, 정류자가 켜져 있어도 출발하지 못합니다. 이때 '비스듬하게 놓기'를 누르면 코일이 45°로 기울어진 채 잠깐 멈춰 있다가 돌기 시작합니다. 오른쪽(실제
전동기)은 코일 3개를 60°씩 어긋나게 감아, 한 코일이 죽는점에 있어도 다른 코일이 돌림힘을 내므로 어디에 놓아도 출발하고 더 고르게 돕니다. 이때 정류자는 코일 수의 2배인
6조각으로 나뉘어 각 코일의 전류를 때맞춰 바꿔 줍니다.
시점 기울기를 0으로 하면 축 방향에서 본 단면(⊗·⊙)이 되고, 올리면 비스듬한 입체 모습이 됩니다. 입체에서는 검은 화살표가 전류 방향, 빨간 화살표가 힘입니다.
전선의 노란 알갱이와 갈색 화살표는 전지의 +극에서 브러시로 들어가 코일을 거쳐 −극으로 돌아오는 전류를 나타냅니다. 전류 슬라이더를 올리면 알갱이가 더 빨리 움직이고, 0 A에서는 사라집니다.
정류자를 꺼서 코일이 멈춰도 전선의 전류는 계속 흐릅니다. 전지 쪽 전류 방향은 항상 같고, 정류자는 코일 안의 전류 방향만 반 바퀴마다 바꿉니다. 알갱이는 약속한 전류 방향이며 실제 전자의 이동 방향과는 반대입니다.
그림 오른쪽의 전지(+ 긴 선, − 짧은 선)는 전선과 브러시를 거쳐 정류자(코일과 함께 도는 반원 두 개)에 연결되어 있고, 정류자를 끄면 고리 두 개(슬립링)로 바뀌어 전류 방향이 바뀌지
않습니다.
🔁 정류자의 역할 — 반 바퀴마다 전류 방향을 뒤집어 준다
※ 모터의 정류자는 전류 방향을 바꿔 계속 돌게 하는 부품이고, 교류를 직류로 바꾸는 정류기(직류와 교류의 차이)와는 다른 장치입니다.
🚲 비유: 자전거 페달을 밟을 때, 페달이 내려가는 쪽만 밟고 올라오는 쪽은 발을 바꿔 다시 내려가게 밟는 것과 같습니다. 정류자는 "밟는 발을 때맞춰 바꿔 주는 장치"입니다.
※ 코일이 하나뿐이면 수직을 지날 때마다 힘이 0이 되어 떨리듯 돕니다. 실제 모터는 코일을 여러 개, 서로 다른 각도로 감아 매끄럽게 돌게 합니다. (발전기에서는 반대로, 코일에서 나오는 교류를 한 방향의 맥동 직류로 바꾸는 데 같은 정류자를 씁니다. 아래 발전기 시뮬레이션의 출력 버튼에서 비교해 보세요.)
⚙️ 직류 전동기와 교류 전동기 — 간단히 알아보기
직류(DC) 전동기
전지처럼 방향이 늘 같은 직류로 움직이는 모터입니다. 위 시뮬레이션이 바로 직류 전동기로, 정류자와 브러시가 반 바퀴마다 코일의 전류 방향을 바꿔 줍니다. 전압을 바꾸면 속도를 쉽게 조절할 수 있어 장난감 자동차, 전동 칫솔, 선풍기 같은 소형 기기에 많이 씁니다. 다만 브러시가 닿아 있어 오래 쓰면 닳습니다.
교류(AC) 전동기
콘센트의 교류는 전류 방향이 저절로 바뀌므로 정류자가 필요 없는 구조가 많습니다. 고정된 코일(고정자)에 교류를 흘려 빙글빙글 도는 자기장을 만들고, 그 안의 회전체가 자기장에 끌려 따라 돕니다. 브러시가 없어 튼튼하고 오래갑니다.
교류 전동기의 대표 종류
| 종류 | 어떻게 도나? | 쓰이는 곳 |
|---|---|---|
| 3상 모터 | 3상 교류는 타이밍이 \(120^\circ\)씩 어긋난 교류 3개입니다. 이를 코일 세 쌍에 차례로 흘리면 자기장이 저절로 원을 그리며 회전합니다. 세 사람이 둘러앉아 차례로 공을 굴려 한 방향으로 돌리는 모습과 비슷합니다. 출발과 회전이 부드럽고 힘이 좋습니다. | 공장 기계, 엘리베이터, 펌프, 전동차 |
| 유도 전동기 | 회전체에 코일(또는 금속 막대)이 들어 있어, 회전 자기장이 지나가며 유도 전류를 만들고 그 전류가 힘을 받아 돕니다. 자기장보다 조금 느리게 돌아야 유도가 계속 일어납니다. 구조가 단순하고 값이 쌉니다. | 세탁기, 에어컨, 냉장고 압축기 |
| 동기 전동기 | 회전체가 영구자석(또는 전자석)이라 회전 자기장에 딱 붙어서 정확히 같은 속도로 돕니다. 속도는 전기의 주파수로 정해집니다. \(\text{분당 회전수} = 120 f / p\)(\(f\): 주파수, \(p\): 극 수). 60 Hz, 2극이면 3600 rpm입니다. | 전기차·고속열차 구동 모터, 정밀 속도가 필요한 기계 |
※ 전기차는 배터리의 직류를 인버터로 3상 교류로 바꿔 동기 전동기를 돌립니다. 인버터가 주파수를 바꿔 주면 속도도 따라 바뀝니다.
이번에는 반대로 코일을 손이나 물, 바람으로 돌립니다. 코일이 돌면 코일 면을 통과하는 자기장의 양(자기선속 \(\Phi\))이 커졌다 작아졌다 합니다. 자기선속이 변하면 코일에 전압이 생기는데, 이것이 패러데이의 전자기 유도 법칙입니다.
\[ \varepsilon = -N\,\frac{\Delta\Phi}{\Delta t} \]
코일이 일정한 속도로 돌 때 자기선속은 \(\Phi = B A \cos\theta\)로 변하고, 전압은 사인(sin) 모양으로 오르내리는 교류가 됩니다. 가장 큰 전압(최댓값)은 다음과 같습니다. 방향은 플레밍의 오른손 법칙(검지: 자기장, 엄지: 움직이는 방향 → 중지: 유도 전류 방향)으로 찾습니다.
\[ \varepsilon_{\max} = N\,B\,A\,\omega,\qquad \omega = 2\pi f \]
🧮 계산 예시 — 자전거 발전기는 몇 V를 만들까?
상황: 코일을 100번 감았고, 코일 면적은 \(0.006\ \mathrm{m^2}\)(10 cm × 6 cm), 자석의 자기장은 \(0.5\ \mathrm{T}\)입니다. 코일이 1초에 5바퀴(\(f = 5\ \mathrm{Hz}\)) 돕니다.
👉 정리: 빨리 돌릴수록, 자석이 셀수록, 많이 감을수록 전압이 커집니다. 자전거가 빨라지면 라이트가 밝아지는 이유입니다.
📐 수학 도움말: 라디안은 각도를 호의 길이로 나타낸 단위입니다(\(360^\circ = 2\pi\) 라디안). \(\sqrt{2}
\approx 1.41\)이며, 사인 곡선의 실효값은 최댓값을 \(\sqrt{2}\)로 나눈 값입니다.
📘 기초 수학 참고: 삼각함수와 파동 · 거듭제곱과 제곱근
여기서는 코일을 고정하고 외부의 힘으로 중앙 자석을 돌려 전압을 만듭니다. 두 모형의 구조와 그림 방식을 같게 맞춰 코일 수에 따른 차이를 비교할 수 있습니다. 초록 화살표는 자석 N극 쪽의 자기장, 파란 화살표는 자석의 회전, 출력 회로의 색 화살표는 전류 방향입니다. 전구를 연결하면 회전을 방해하는 빨간 힘이 생깁니다. 같은 속도로 계속 돌리려면 외부에서 그만큼 돌림힘을 더 주어야 합니다.
왼쪽은 고정된 코일 1개의 원리 이해용, 오른쪽은 3상 교류 발전기의 구조를 단순화한 모형입니다. 실제 대형 발전기에는 코일이 딱 3개만 있는 것이 아니라, 많은 코일이 A·B·C의 세 묶음(3상)으로 감겨 있습니다. 두 모형 모두 코일을 고정하고 자석을 돌리는 구조이며, 오른쪽은, 2극 모형에서 세 묶음의 축을 120°씩 배치했습니다. 세 전압도 한 주기의 1/3(120°)씩 어긋납니다. 참고: 미국 에너지부 전기 기초 교재
속도·자기장·각 상의 감은 수·부하와 관찰 버튼은 두 모형에 함께 적용됩니다. 왼쪽은 단상 교류, 오른쪽은 3상 교류를 만듭니다. 일시정지한 뒤 45°씩 돌리기를 눌러 자석의 방향과 전압을 비교해 보세요. 코일 면이 자기장과 나란하면 전압의 크기가 최대이고, 수직이면 자기선속의 크기가 최대인 대신 전압은 0입니다.
👉 회전 속도·자기장·감은 수를 바꾸고, 전구를 연결해 돌리기 힘들어지는지 보세요!
고정된 코일 1개에서 교류가 나옵니다. 오른쪽 3상 모형과 자석의 위치·회전 속도가 같으며, 코일 A와 출력 회로의 A1·A2 단자가 대응합니다.
왼쪽은 3상 권선의 입체 구조, 오른쪽은 각 상의 출력 회로입니다. 같은 A·B·C 표시가 서로 대응하며, 긴 연결선은 생략했습니다. 시점 기울기를 바꾸면 권선의 앞뒤를 비교할 수 있습니다.
공통 조작 — 두 발전기에 함께 적용
회전은 실제 속도의 1/5로 보여 줍니다. 회전 속도를 0으로 두면 전압도 0이 됩니다. 일시정지는 관찰용으로 화면만 멈추며, 계산에는 설정한 회전 속도를 사용합니다. 자기장이 코일 면에 수직인 순간에는 자기선속의 크기가 최대이고 전압은 0입니다. 자기장이 코일 면과 나란한 순간에는 자기선속이 가장 빨리 변해 전압의 크기가 최대입니다. 시점 기울기를 바꾸면 고정된 권선과 회전 자석의 앞뒤를 입체로 볼 수 있습니다. 오른쪽은 각 상에 같은 저항의 전구를 연결한 평형 부하 모형입니다. 각 상의 전압이 번갈아 변해도 전체 전력과 제동 돌림힘은 일정합니다. 코일 1개와 각 상의 감은 수가 같으므로, 3상 전체 평균 전력은 왼쪽의 3배입니다. 전구는 일정한 저항으로 계산하고 코일 저항과 마찰은 생략했습니다. 전구 밝기는 평균 전력을 나타냅니다. 전구를 연결하면 전선의 노란 알갱이와 전류 화살표가 교류 전압에 따라 방향을 바꾸고, 두 단자의 +·− 표시도 서로 바뀝니다. 알갱이는 약속한 전류 방향을 나타내며 전자의 실제 이동 방향과는 반대입니다. 단상은 순간 전력과 제동 돌림힘이 오르내리고, 평형 3상은 그 합이 일정합니다.
이 비교 그림은 위 두 모형과 달리 자석을 고정하고 코일을 돌리는 구조입니다. 회전 코일에 슬립링을 연결하면 교류가 그대로 나오고, 정류자를 연결하면 반 바퀴마다 외부 연결이 바뀌어 맥동 직류가 나옵니다. 위의 고정 코일 모형에는 이 출력 전환을 적용하지 않습니다. 회전 속도·자기장·감은 수와 관찰 시점은 공통 조작의 설정을 따릅니다.
🧮 계산 예시 — 전구를 연결하면 왜 돌리기가 힘들까?
상황: 위 발전기(최대 9.4 V)에 저항 \(10\ \Omega\)인 전구를 연결했습니다. 코일은 \(\omega = 31.4\ \mathrm{rad/s}\)로 돕니다.
👉 정리: 전류가 흐르는 코일은 자기장 속에서 돌아가는 것을 방해하는 힘을 받습니다(렌츠 법칙). 우리가 쓰는 전기는 결국 누군가 힘들여 돌린 에너지입니다.
두 장치는 구조가 거의 같아서, 전동기를 손으로 돌리면 발전기가 되고 발전기에 전기를 흘리면 전동기가 됩니다. 전동기가 돌아가는 동안에도 코일은 자기장 속에서 움직이므로, 전동기 안에서는 돌아가는 것을 막는 방향의 전압(역기전력)이 함께 생깁니다. 모터가 빨리 돌수록 흐르는 전류가 줄어드는 까닭입니다.
| 전동기(모터) | 발전기 | |
|---|---|---|
| 넣는 것 | 전기 에너지 | 돌리는 힘(운동 에너지) |
| 얻는 것 | 회전하는 힘(운동 에너지) | 전기 에너지 |
| 핵심 원리 | 자기장 속 전류가 받는 힘 \(F=BIL\) | 자기선속 변화로 생기는 전압 \(\varepsilon=-N\Delta\Phi/\Delta t\) |
| 방향 찾기 | 플레밍 왼손 법칙 | 플레밍 오른손 법칙 |
| 예 | 선풍기, 전기차, 엘리베이터 | 수력·화력·풍력·원자력 발전소 |
🔋 전기차는 둘 다 해요
전기차는 가속할 때 배터리의 전기로 모터를 돌립니다. 브레이크를 밟을 때는 바퀴가 모터를 거꾸로 돌려 발전기로 쓰고, 그때 생긴 전기를 배터리에 되돌려 담습니다(회생제동). 같은 장치가 상황에 따라 전동기도, 발전기도 되는 것입니다.
코일과 자석의 상대 방향이 반 바퀴마다 반대가 되면 전압의 방향도 바뀌므로 발전기가 처음 만드는 전기는 교류입니다. 별도 설명 그림처럼 코일을 회전시키는 구조에서는 코일 양 끝에 슬립링(둥근 고리)을 달면 그대로 교류가 나오고, 전동기에서 본 정류자(반으로 갈라진 고리)를 달면 방향이 한쪽으로 고정된 맥동하는 직류가 나옵니다. 위의 [별도 원리 설명 — 슬립링과 정류자]를 펼치고 [비교 출력] 버튼으로 두 파형을 비교해 보세요. 우리 집 콘센트의 교류 60 Hz는 발전소에서 발전기가 1초에 60번 도는(2극 기준, 1분에 3,600번) 속도에 맞춘 것입니다. 자세한 차이는 직류와 교류의 차이에서 다룹니다.
물, 증기, 바람이 터빈을 돌리고 터빈이 거대한 발전기의 코일(또는 자석)을 돌립니다. 연료는 달라도 마지막 단계는 모두 돌리는 것입니다.
선풍기, 세탁기, 청소기, 컴퓨터 냉각팬 속에 모두 전동기가 있습니다. 가정에서 쓰는 전기의 상당 부분이 모터를 돌리는 데 쓰입니다.
수십 톤의 안테나를 별을 따라 천천히 돌리는 것도 전동기입니다. 어떻게 제어하는지는 망원경 제어에서 다룹니다.
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📚 참고 자료 및 출처
본 교육자료는 Anthropic(Claude) 및 OpenAI(ChatGPT)를 활용하여 제작하였으며, 제작자가 내용을 검토·편집하였습니다. 주요 참고자료와 출처는 각 페이지의 「참고 자료 및 출처」에 명시하였습니다. 출처가 별도로 표기되지 않은 페이지와 참고자료에 포함되지 않은 내용은 제작자가 직접 작성하거나 정리한 것입니다. 내용에 오류가 있거나 수정이 필요한 사항을 발견하시면 kvnsite@kasi.re.kr로 알려 주시기 바랍니다.