29장 전류가 만드는 자기장(결과)

목차

1.측정값
2.실험결과
3.질문 및 토의
4.결론 및 검토
5.참고문헌 및 출처

본문내용

우리는 솔레노이드가 만드는 자기장 임을 알고 있다. 은 단위길이 당 감은 횟수이다. 실험3의 첫 번째 실험은 탐지코일을 솔레노이드 중앙에 놓고 전류를 증가시켜 이에 따른 자기장의 변화를 보고자 하는 실험이다. 식으로 전류와 자기장의 관계를 살펴보면 에서 가 상수이므로 전류와 자기장이 비례한다는 것을 알 수 있다. 실험을 통해 알 수 있는 방법은 전류와 자기장의 그래프를 그려 선형 관계임을 보이면 전류와 자기장이 비례한다는 것을 알 수 있다. 실제로 그림 5와 같이 그래프를 그려본 결과 선형관계가 나왔으므로 우리가 알고 있는 사실인 전류와 자기장이 비례한다는 사실을 알 수 있다.

<중 략>

금속이나 반도체의 양단에 전류를 흘리고 이에 수직되게 자기장을 인가하면 전자나 정공 이 Lorentz force 를 받아서 전류와 자기장에 수직한 방향의 양단이 전하를 띠게 되고, 내부에는 전장이 형성된다. 이 전장에 의하여 받는 힘과 Lorentz force가 평형을 이루면 양단에 생성된 전압은 자기장에 비례하게 된다. 이와 같은 현상을 홀효과라 한다. 홀효과에 의해 발생되는 전압을 e, 그리고 비례상수인 홀계수를 R이라 하면, 자기장(B)과 홀전압(e) 사이의 관계는 식 e=RIBt과 같이 주어진다. 여기서 I 는 홀 시편에 인가하는 정전류이고, t 는 시편의 두께이다. 이와 같이 자기장 측정용 홀소자로는 일반적으로 홀전압이 큰 반도체가 주로 사용되고 있으며, 특히 온도계수가 비교적 작은 InAs, InSb, InAsP, 그리고 GaAs 등이 응용되고 있다. 홀효과를 이용하여 일반적으로 측정할 수 있는 자기장의 범위는 1 x 10-5 ~ 30 T 정도이며, 분해능은 1 x 10-7 T 정도이다. 홀소자는 대량생산이 용이하고, 홀 탐침의 크기가 작기 때문에 좁은 장소에서 측정이 유리하며, 횡 및 종 방향의 측정이 가능하기 때문에 널리 사용된다. 단점으로는 고자기장 영역에서 선형성 및 온도 특성이 좋지 않다. 홀 소자를 기판에 부착시킨 두께는 약 0.5 - 1 mm 정도이므로 부서지기 쉽기 때문에 사용 시 세심한 주의가 필요하다.

참고 자료

http://164.125.150.22/xe/page2_9_1
http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=110304&docId=117368512&qb=7J6Q6riw7J6l7J2YIOuwqe2WpSDrgpjsuajrsJg=&enc=utf8&section=kin&rank=3&search_sort=0&spq=0&sp=1&pid=gVOLuU5Y7tlssZVscUossc--325862&sid=TsbzU2Dnxk4AAC2eQx0
http://photometry.kriss.re.kr/wiki/index.php/%EC%9E%90%EA%B8%B0%EC%9E%A5_%EC%B8%A1%EC%A0%95
http://physlab.snu.ac.kr/newphyslab/lab/exp_b5.htm
일반물리학(9판/Halliday, Resnick, Jearl Walker/범한서적/2011.7.15) 956~973page