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  • P-ISSN3022-8719

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  • P-ISSN 3022-8719

전기 자동차 모형을 활용한 중학생의 전동기 성능과 구조 관계 탐구

Investigation of Electric Motor Performance and Structure Using an Electric Car Model with Middle School Student

과학과 과학교육 / Journal of Science and Science Education, (P)3022-8719;
2024, v.49 no.2, pp.49-56
https://doi.org/10.23335/JSSE.2024.49.2.49
황연수 (전주중학교)
김은주 (전북대학교 과학교육학부)
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초록

본 연구는 전동기의 작동 원리와 성능을 이해하기 위한 실험을 통해 학생들의 과학적 이해와 창의적 사고를 증진시키고자 하였다. 전동기는 가정과 사회에서 다양한 전자기기와 기계에 활용되는 핵심 부품으로, 중학교 교과서에서도 주요 학습 주제로 다뤄진다. 그러나 학생들은 전동기 내부 구조에 대한 이해가 부족한 경우가 많다. 이를 해결하기 위해, 본 연구에서는 전동기의 분당회전수(RPM) 측정, 전동기 분해, 자석의 세기 측정을 수행하였다. 실험 결과, RPM이 클수록 전동기의 성능이 우수했으며, 자석의 세기와 성능 간 밀접한 연관성을 확인하였다. 간이전동기 제작 실험에서는 자석의 세기와 코일의 감긴 횟수가 증가할수록 회전 속도가 빨라지는 것을 관찰하였다. 학생들은 전동기를 분해하고 성능을 비교하는 활동을 통해 전동기의 구조와 원리를 이해했으며, 실생활 응용 가능성에 대한 관심을 높이는 데 교육적 효과가 있음을 확인하였다.

keywords
중학생, 전기 자동차 모형, 전동기

Abstract

This study aimed to enhance students' scientific understanding and creative thinking through experiments designed to explore the operating principles and performance of electric motors. Electric motors are essential components widely used in various electronic devices and machinery in households and industries. They are also key topics in middle school science curricula. However, students often lack a deep understanding of the internal structure of electric motors. To address this, this study conducted experiments measuring the revolutions per minute (RPM), disassembling electric motors, and evaluating the strength of their magnets. The results showed that higher RPM values indicated better motor performance, with a strong correlation between magnet strength and motor efficiency. In the experiment involving the creation of simple electric motors, it was observed that increasing the strength of the magnets and the number of wire coils led to faster rotational speeds. Students gained a deeper understanding of the structure and principles of electric motors through activities involving disassembly and performance comparisons. These activities were confirmed to have educational benefits, fostering interest in real-world applications and enhancing their engagement with the subject matter.

keywords
Middle School Student, Electric Car Model, Motor


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