예비18 전류와 자기장, Lenz의 법칙

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 예상 결과
4. 참고문헌

본문내용

실험이론

비오-사바르 법칙(Biot_Savart law)이라 불리는 수학적인 표현은 도선에 정상 전류 Irk 흐르는 도선의 길이 요소 에 의한 점 P에서의 자기장 를 나타내며, 그 관계식은 로 요약된다. 이는 P점에서 의 자기장이며 y성분은 대칭적이므로 0이 되며 x성분 만 남는다. 따라서 이며, 전체 원형 도선에 대해서 이다. 기하학적 배치에서 =이므로 적분 식에 이를 대입하면 이다. 이제 원형 도선에 대해 적분하면 이다. 이때 원점에 대해서 구하면 x=0이 되므로 B=로 표현된다. 또한 자기장의 크기는 코일이 감긴 횟수에 따라도 영향을 받기 때문에 종합하면 B로 표현된다. 또한 x>>a인 경우엔 을 무시할 수 있으므로 B이 된다.

원형도선에 막대자석을 가까이 가져가거나 멀리하면 유도 기전력이 생긴다. 유도기전력의 방향은 유도 전류가 흘렀을 때 막대자석의 운동을 방해하는 방향으로 생긴다. 이를 렌츠의 법칙이라한다. 즉, 렌츠의 법칙은 자속변화에 의한 유도기전력의 방향 결정. 즉, 유도 기전력이 자신의 발생원인이 되는 것이다. 유도 기전력의 방향은 코일을 지나는 자속이 증가될 때에는 자속을 감소시키는 방향으로, 또 감소될 때에는 자속을 증가시키는 방향으로 발생한다.

참고 자료

대학 물리학Ⅱ, Raymond A. Serway외 1인, 북스힐, P702-P706, P709-P712, 2011
물리학실험 제10판, 송용진 외, 아주대학교 출판부, P153-P158, 2012