자기장하에서의 힘

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 분석 및 토의

본문내용

여기서 N은 코일의 감긴 수이며, R은 코일의 반경이며, I는 코일에 흐르는 전류이다

헬름홀츠 배열에서 중심에서의 자기장 밀도는 넓은 영역에 걸쳐 균일한 특성을 지니고 있다.

지금 전류천칭을 사용하여 헬름홀츠 코일내의 자기유도에 의한 전류 도선에 작용하는 힘을 구하고자 한다.

전류천칭의 구조에서 전류천칭의 ㄷ자형 회로의 양단자에 붙어있는 뾰족한 회전축이 단자 축의 홈에 위치하여 회전이 잘되게 고정되어 있으며, 전류는 이 회전 축 핀을 통하여 흐르게 된다.

그리고 헬름홀츠 코일에 전류를 걸어주면 헬름홀츠 코일 내에서 BC전류선(1)에 수직하게 자기유도Bc가 있게 된다. 따라서 Bc와 I는 서로 수직이게 된다. 그러므로 식(2)에서 sinθ = sin90 = 1이므로)

<중 략>

⑶ 전류천칭과 실험대에 설치된 코일에 전원장치를 연결한다. 별도의 전류계가 있는 경우에 전류계를 같이 연결한다. 이때 각 코일이 직렬 배치가 되도록 연결한다.
⑷ 전류천칭과 코일에 전류를 흘려 보아 전류천칭이 내려가는 방향으로 전원을 연결 하고 전류를 영으로 하였을 때 전류천칭이 원래의 위치로 되돌아오는지 확인한다.
⑸ 전류가 영으로 되었을 때 전류천칭의 위치가 원래대로 온다면 전류천칭에 무게를 가하기 위한 나사 추를 전류천칭의 나사걸이 홈 중에서 1번에 꼽고 전류천칭에 흐르는 전류와 원형코일에 흐르는 전류를 조절하여 원래의 수평위치를 맞춘다.
전류천칭의 나사 추걸이 위치가 S1라면 BC전류가 흐르는 곳의 거리를 d라 하면 평형조건에서 Fd = mgS1가 성립함으로 F를 구할 수 있다.

참고 자료

없음