[A+] 코일의 자기장 측정 실험레포트

소개글

"[A+] 코일의 자기장 측정 실험레포트"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 실험결과 분석
6. 출처

본문내용

1. 실험목적
헬름홀츠 코일 배치에서의 자기장의 공간적 분포상태를 디지털 가우스 메터를 사용하여 측정한다.

2. 실험원리
다음의 맥스웰 방정식으로부터

…… 식 (1)

여기서 c는 영역 s 주위의 닫혀진 곡선이며, 직류전류에서는 D = 0 이므로, 자기밀도 법칙은
…… 식 (2)

이것은 비오-사바르 법칙으로부터 특별한 목적으로 다음과 같이 쓰이기도 한다.

…… 식 (3)

여기서 는 전도성분의 요소 에서 측정 점까지의 벡터이고, 는 이들 두 벡터에 모두 수직이다.
원형 도체의 중심축을 따라 자기장의 세기는 식 (3)으로부터 계산할 수 있다.

그림 원형 도선의 축을 따라 자기장의 세기

벡터 은 과 가 놓여있는 면에 수직이고, 그래서

…… 식 (4)

은 반경 성분 과 축 성분 으로 해석된다.
성분은 모든 에 대해서 같은 방향을 가지고 양이 더해진다. 은 쌍에서 서로 상쇄되서 없어진다. 그래서

…… 식 (5)

…… 식 (6)

원형 고리의 축을 따라 자기장 밀도는

…… 식 (7)

편평한 코일의 자기장은 감은 횟수 에 (6)을 곱함으로 얻을 수 있다. 따라서, 거리 a 떨어진 두 개의 동일한 코일의 축을 따라 얻어진 자기장 밀도는

…… 식 (8)

여기서
일 때 자기 밀도는 인 경우에 최대값을 가진다. 그리고 일 때 최소값을 가진다. 측정으로부터 알 수 있는 결과는 일 때 아래의 영역에서 균일한 자기장 밀도를 보여준다.

참고 자료

일반물리학실험/건국대학교 물리학과/북스힐/1998년/213p~223p