[일반물리학실험] 전류에 의한 자기강

소개글

"[일반물리학실험] 전류에 의한 자기강"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고 문헌 및 출처

본문내용

실험 목적
교류 전류가 흐르는 도선에서 발생하는 자기장을 탐지 코일에 유도되는 기전력을 측정하여 구한다. 이로부터 직선 도선, 원형 도선 주변 및 솔레노이드 내부의 자기당 세기의 분포를 구하고 Faraday 유도 법칙과 Biot-Savart 법칙에 대해 배운다.

실험 원리

전류가 만드는 자기장
Ampere 고리 내부의 알짜 전류를 ienc라고 하면 Ampere 법칙은 다음과 같다
∮▒〖B ⃗∙ds ⃗=μ_0 i_enc 〗
여기서 µ0는 투자 상수이며, 그 값은 4π×10-7T∙m/A 이다.
긴 직선 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장
전류 i가 흐르는 무한히 긴 직선 도선을 중심으로 반지름이 r인 Ampere 고리에서 자기장의 크기 B는 고리 위의 모든 점에서 같다. 길이 요소 ds ⃗의 방향을 원에 접하게 잡고 반시계 방향으로 적분하여 Ampere 법칙을 적용하면 B(2πr)= µ0i 를 얻는다. 즉,
B=(μ_0 i)/2πr

원형 전류 고리가 만드는 자기장
그림1은 전류 i가 흐르는 반지름 R인 원형 도선의 뒤쪽 반이다. Biot-Savart 법칙과 오른손 법칙에 의하면 P점에서 전류 요소 ids ⃗가 만드는 자기장 dB ⃗는 ds ⃗와 r ⃗에 모두 수직하므로 지면과 같은 평면에 있고 그림과 같은 방향을 갖는다.
dB ⃗를 중심축에 평행한 성분 dB_∥과 수직한 성분 dB_⊥로 나누면 고리의 모든 전류 요소에 대해 수직 성분 dB_⊥의 합은 대칭성에 의해 0이 된다.

참고 자료

일반 물리학 실험, 3판, 부산대학교 물리학교 재편찬 위원회, 청문각, 2015년 2월 20일