Transcript 4. 연구의 결과
비를 이용한 수력 발전 21201 계상희 21314 김혜주 21426 임 별 목차 연구의 필요성 및 목적 이론적 배경 연구의 방법 연구의 결과 결론 및 제언 앞으로의 방향 1. 연구의 필요성 및 목적 1.연구의 필요성 댐과는 다른 수력발전 폭염 집중호우 에어컨 비를 이용한 수력 발전 전력 발전기 1. 연구의 필요성 - 댐과의 차이점 댐의 단점 •안개로 인한 냉해현상이 일어날 수 있다. •댐 건설 실 자연이 파괴 된다. •비용이 많이 든다 •그 지역에서 사는 사람은 이사를 가야 하는 피해를 입게 된다. •생태계가 파괴 된다. 2. 이론적 배경 2. 이론적 배경 -수력발전의 원리 높은 곳에서 위치E를 갖게 된 물이 발전기 날개에 떨어짐 역학적 에너지 보존 법칙에 의해서 위치E는 운동E로 변환해 날개를 움직임 날개가 돌아가면서 자기장을 발생시켜 유도전류를 발생시킴 2.이론적 배경 - 에너지 위치 에너지 중력이나 정전기력과 같은 보존력(작용 전 후에 역학적 에너지 가 보존되는 힘. 운동 에너지 물체가 운동할 때 지니는 에너지. 역학적 에너지 운동상태가 바뀌어 속도가 감소하면 감소한 속도에 해당하는 만큼의 운동에너지가 열에너지나 소리에너지와 같은 다른 형태의 에너지로 바뀐다. 2.이론적 배경 - DC모터의 원리 플레밍의 왼손 법칙 전자기 유도 2. 이론적 배경 -DC 모터의 원리 전자기 유도 • • 1820년에 외르스테드(Oersted)는 전류가 흐르는 도선에 의하여 자기가 만들어진다 는 사실을 발견하였다. 이에 따라 자기로부터 전기를 만드는 가능성에 대한 의문이 일어났다. 패러데이(Faraday)와 헨리(Henry)는 코일에 단순히 자석을 넣었다 뺐다 함으로서 도 선에 전류가 흐를 수 있다는 사실을 발견한다. 이와 같이 코일내의 자기장을 변화시 켜 전압이 유도되는 현상을 전자기유도라고 한다. 3.연구의 방법 3.연구의 방법 - 가설 1.면적이 넓을수록 전류 값이 더 많이 나올 것이다. 2.날개의 방향이 비스듬한 것보다 수직인 것이 전류 값이 더 많이 나올 것이다. 3.직사각형 모양의 날개, 삼각형 모양의 날개, 다이아몬드 모양의 날개 순으로 전류의 값이 많이 나올 것이다. 3. 연구의 방법 -실험 설계 • • • • • • <실험 1> 날개의 모양에 따른 전류 의 세기 (가) 가로 5cm, 세로 10cm의 삼각 형 모양, 다이아몬드 모양, 직사각 형 모양의 날개를 아 크릴 판으로 만든다. (나) 위에 만든 날개를 모터와 연결 한다. (다) 날개를 단 모터와 노트북과 연 결된 MBL센서를 연결한다. (라) 날개 세 개를 모두 똑같은 세기 의 물을 뿌려 전력을 측정한다. (마) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복 한다. 3. 연구의 방법 - 실험설계 • • • • • • • • • • <실험 2> 날개의 비스듬한 정도에 따른 전류의 세기 (가) 실험 1에서 사용한 날개를 모터에 비 스듬하게 세워 연결한다. (나) 날개를 단 모터와 노트북과 연결된 MBL센서를 연결한다. (라) 날개 세 개를 모두 똑같은 물의 세기 로 전력을 측정한다. (마) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복한다. (바) 삼각형 모양, 다이아몬드 모양, 직사 각형 모양의 날개를 다시 바닥과 수직이 되도록 모터에 연결한다. (사) 날개를 단 모터와 노트북과 연결된 MBL센서를 연결한다. (아) 날개 세 개를 모두 똑같은 세기의 물 을 뿌려 전력을 측정한다. (자) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복한다. 3.연구의 방법 -실험 설계 • • • • • • • • • • <실험 3> 날개의 면적에 따른 전류의 세기 (가) 가로 5cm, 세로 10cm의 삼각형 모양과 다이아몬드 모양, 가로 5cm, 세로 5cm의 삼 각형 모양과 다이아몬드 모양을 준비한다. (나) 먼저 가로 5cm, 세로 10cm의 삼각형 모양과 다이아몬드 모양의 날개를 수직으로 모터에 연결해 MBL센서로 전류를 측정한다. (다) 같은 날개를 비스듬하게 연결해 전류를 측정한다. (라) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복한다. (마) 가로 5cm, 세로 5cm의 삼각형 모양과 다이아몬드 모양의 날개를 수직으로 모터에 연결해 MBL센서로 전류를 측정한다. (바) 같은 날개를 비스듬하게 연결해 전류를 측정한다. (사) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복한다. 4.연구의 결과 - 실험 과정 4.연구의 결과 -<실험 1> 날개의 모양에 따른 전류의 결과 값 <실험 1> 삼각형 모양 0.05005 <실험 1> 다이아 몬드 모양 0.04974 4.연구의 결과 -<실험 1> 날개의 모양에 따른 전류의 결과값 <실험 1> 직사각형모양 <실험 1>의 평균 전류의 평균 값 0.04468 삼각형 모양 0.05005 다이아몬드 모양 0.04974 직사각형 모양 0.04468 결과 : 전류 평균 값 크기 비교 삼각형 모양>다이아몬드 모양>직사각형 모양 4.연구의 결과 -<실험 2>의 날개의 비스듬한 정도에 따른 전류의 결과 값 <실험 2> 삼각형 모양 – 수직 일때 0.05005 <실험 2> 삼각형 모양 – 비스듬 할 때 0.04816 4.연구의 결과 -<실험 2>의 날개의 비스듬한 정도에 따른 전류의 결과 값 <실험 2> 다이아몬드 모양 - 수직일 때 0.04974 <실험 2> 다이아몬드 모양 – 비스듬 할 때 0.03403 4.연구의 결과 -<실험 2>의 날개의 비스듬한 정도에 따른 전류의 결과 값 <실험 2>의 평균 수직일 때 전류의 평균 비스듬할 때 전류의 평 값 균값 삼각형 모양 0.05005 0.04816 다이아몬드 모양 0.04974 0.03403 직사가형 모양 0.04468 0.03709 결과 : 모양에 상관없이 비스듬할 대보다 수직일 때 높은 전류 값을 갖는다. 4. 연구의 결과 -<실험 3> 날개의 면적에 따른 전류의 결과 값 <실험 2> 삼각형 모양 - 가로 5cm, 세로 10cm 0.05005 <실험 2> 삼각형 모양 - 가로 5cm, 세로 5cm 0.05491 4. 연구의 결과 -<실험 3> 날개의 면적에 따른 전류의 결과 값 <실험 2> 다이아몬드 모양 - 가로 5cm, 세로 10cm 0.04974 <실험 2> 다이아몬드 모양 - 가로 5cm, 세로 5cm 0.06040 4.연구의 결과 -<실험 3> 날개의 면적에 따른 전류의 결과 값 <실험 3>의 평균 전력의 평균 값 삼각형 모양 5x10 0.05005 삼각형 모양 5x5 0.05491 다이아몬드 모양 5x10 0.04974 다이아몬드 모양 5x5 0.06040 결과 : 크기가 5x10일 때보다 5x5일 때 높은 전류 값을 가진다. 5. 결론 및 제언 5. 결론 및 제언 -결론 (1) 전류의 크기가 삼각형 모양 > 다이아몬드 모양 > 직사각형 모양 순이다. (2) 날개가 수직일 때가 비스듬할 때보다 전류 의 값이 크다. (3) 면적이 작은 것이 전류의 값이 크다. 5. 결론 및 제언 -제언 • 실제로 비가 내릴 때 실험을 해보고 폭우 시 더 큰 날개로 실험을 해보았으면 좋았을 것 같다. 그리 고 좀 더 다양한 모양의 날개로 실험해보아 전류 값이 높게 나온 날개들의 특징을 분석하여 높게 나온 이유를 알아내어 종합하고 종합한 것으로 새 로운 모양을 만들어 실험해보면 더욱 좋은 성과가 나올 것 같다. 6. 앞으로의 방향 1.우리가 실험한 날개의 모양과 면적 그리고 물에 세기에 따라서 전류의 값이 다르게 나 올 뿐만 아니라 모터의 성능의 따라서도 전 류의 값이 다르게 나올 것이다. 2.비를 이용한 수력 발전기에 이용할 적당한 모터를 구비한다면, 친환경적인 대체에너 지를 적은 비용에 가정에서 사용할 수 있을 것이다. 저희 발표를 들어 주셔서 감사합니다 ^^