전류가 만드는 자기장, 비오-사바르의 법칙과 앙페르의 법칙

목차

1. 실험목적
2. 배경이론
3. 장치 및 도구
4. 실험과정
5. 데이터 및 분석
6. 토의

본문내용

서로 떨어져 있는 도선 사이에 힘(자기력)을 미치는 자기 현상은 먼저 한 전류에 의해 주위 공간에 자기마당이 형성되고, 이 자기마당 내에 다른 전류가 흐르는 도선이 있으면 자기마당에 의해 전류가 힘을 받는다고 생각한다.
전류가 흐르는 도선 주위에 형성된 자기마당의 특성을 조사해 보면 도선의 짧은 부분 에 의한 점에서의 자기마당의 크기 는 도선에 흐르는 전류 에 비례하며, 도선의 짧은 부분으로부터의 거리 의 제곱에 반비례하고 전류와 변위 벡터의 방향각 θ 의 값에 비례함을 알 수 있다. 또, 그 방향은 전류의 방향에서 변위 벡터의 방향으로 오른 나사를 돌릴 때 오른 나사가 진행하는 방향이 된다.
이를 비오-사바르의 법칙이라고 부르며 수식으로 표현하면
(1)
으로 쓸 수 있다. 여기서 를 투자율(magnetic permeability)이라고 부른다.
도선의 각 부분으로부터의 자기마당을 벡터적으로 합하면 도선 전체에 의한 자기마당을 구할 수 있다.
(2)
이 된다. 특히 무한히 긴 직선 도선으로부터의 자기마당은 그 크기가
(3)
로 도선으로부터의 직선거리 에만 의존하고 다른 위치에는 무관하다.

참고 자료

없음