일반물리학 실험 2 (예비/결과 report) 앙페르의 법칙

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법
5. 실험결과 및 분석
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
직선도선, 원형도선, 솔레노이드 코일에 전류가 흐를 때 생성되는 자기장의 크기를 계산하여 실험값과 이론값을 비교한다.

2. 실험원리
1) 앙페르 법칙
외르스테드가 1820년에 처음 수행한 간단한 실험은 전류가 흐르는 도체는 자기장을 만들어 낸다는 것을 명확히 입증한다. 이 실험에서 여러 개의 나침반 자침이 그림 1 과 같이 수직 방향의 긴 도선 근처의 수평면에 놓인다.

그림 1. 도선에 전류가 흐르지 않을 때

도선에 전류가 흐르지 않을 때는 모든 자침은 예측한 대로 같은 방향(지구 자기장의 방향)을 가리킨다. 그러나 도선에 강한 정상 전류가 흐르면 다음 그림 2 와 같이 원에 접선 방향으로 향하게 된다.

그림 2. 도선에 강한 전류가 흐를 때

자침들은 의 방향을 가리키므로 자기력선은 도선둘레로 동심원을 형성한다고 결론이 지어진다. 대칭에 의해 의 크기는 도선에 중심을 두고 도선에 수직인 평면 내에 있는 한 원형 경로상의 모든 곳에서 동일하다. 전류와 도선으로부터의 거리를 변화시킴으로써, 는 전류에 비례하고 도선으로부터의 거리에 반비례한다는 것을 알게 된다.

참고 자료

일반물리학실험, 김연중 외, 북스힐, 209p (2015)
최신대학물리학Ⅱ, 대학물리학교재편찬위원회 역, 북스힐, 746p (2016)