일반물리학실험 (전류가 만드는 자기장) 예비

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험목적
교류전류가 흐르는 도선에서 발생하는 자기장을 탐지 코일에 유도되는 기전력을 측정하여 구한다. 이로써 직선도선, 원형도선 주변 및 솔레노이드 내부의 자기장 세기의 분포를 구하고 Faraday 유도법칙과 Biot-Savart 법칙에 대해 배운다.

2. 실험원리
코일의 양 끝에 검류계를 연결하고 자석을 코일에 가까이 했다 멀리 했다 하면 검류계의 바늘이 흔들린다. 즉 전기가 흐르고 있는 것이다. 전류의 크기는 자석을 움직이는 속도가 빠를수록 크고, 전류의 방향은 가까이 할 때와 멀리 할 때 반대가 되며, 또 N극과 S극에서도 반대가 된다. 이처럼 자계의 변화에 의해 도체에 기전력이 발생하는 현상을 전자유도라고 하며 이 기전력을 유도기전력, 흐르는 전류를 유도전류라고 한다. 유도기전력의 크기에 관해 페러데이는 ‘유도기전력은 코일을 관통하는 자력선이 변화하는 속도에 비례한다.’는 사실을 알아냈다. 이것을 페러데이의 전자유도의 법칙이라고 하는데 이 법칙이 근거가 되어 발전기나 변압기도 발명할 수 있던 것이다.

2.1. 전류가 만드는 자기장
Ampere 고리 내부의 알짜 전류를 라고 하면 Ampere 법칙은 다음과 같다.

여기서 는 투자상수이며, 그 값은 4π× T·m/A 이다.

2.1.1. 긴 직선도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장
그림과 같이 전류가 흐르는 무한히 긴 직선도선을 중심으로 반지름이 인 Ampere 고리에서 자기장의 크기B는 고리 위의 모든 점에서 같다. 길이요소의 방향을 그림과 같이 잡고 시계방향으로 적분하여 Ampere 법칙을 적용하면 B(2π)=를 얻는다. 즉,

참고 자료

일반물리학실험(부산대학교 물리학교재편찬위원회)//淸文閣
일반 물리학 개정 9판 <자기장>
http://blog.naver.com/hog3143?Redirect=Log&logNo=90005363871
http://100.naver.com/100.nhn?docid=81726
http://100.naver.com/100.nhn?docid=829229