[결과] 전류와 자기장 - 아주대

소개글

2014-2학기
아주대학교 물리학실험2 결과보고서입니다.

목차

[1]측정값
[2]토의
[3]참고문헌

본문내용

[2] 토의

1. 질문에 대한 토의
질문 1. 위에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는가? 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙은 어떤 것 있는가?
→ 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙에는 앙페르의 법칙(오른나사의 법칙)과 플레밍의 왼손법칙이 있다. 이러한 법칙으로부터 실험 1에서 자기장의 방향을 예측할 수 있다. 지표면과 수직으로 세워진 원형도선에서 전류의 방향이 시계방향으로 흐를 때는, 지표면의 위치에서 자기장의 방향은 서쪽이다. 반대로 전류의 방향이 반시계 방향일 때에는 지표면의 위치에서 자기장의 방향이 동쪽을 가리키게 된다.

질문 2. 영점보정을 할 때 자기 센서의 축을 동서방향으로 정렬하는 이유는 무엇인가?
→ 지구 자기장의 방향은 남북방향이다. 따라서 남북방향과 수직인 동서방향에서는 지구 자기장의 영향이 최소가 된다. 따라서 지구 자기장의 영향을 줄이기 위해 자기 센서의 축을 동서방향으로 정렬하여 영점보정을 하는 것이다.

질문 3. 위의 그래프에서 이론값의 직선은 실험데이터와 얼마나 잘 일치하는가? 자기장이 전류에 정비례함을 확인하였는가?
→ 2A 기준으로 오차가 0.25% 정도로 비교적 작은 오차를 가지고 있다. 이는 실험이 잘 되었다고 생각한다. 직선이 이론값에 의한 그래프이며 점은 실험데이터이다. 직선으로부터 점이 조금씩 벗어나 있긴 하지만 대체적으로 그래프의 형태는 y=ax 꼴로 나오는 것을 보면(직선형태), 전류와 정비례하게 자기장의 세기가 증가함을 볼 수 있다. 실험데이터에 대해서도 점을 이어보면 직선형태가 나온다. 즉, 자기장과 전류는 정비례관계라고 말할 수 있다.

질문 4. 자기장이 원형도선 중앙의 값에서 5%이하로 감소하는 거리는 대략 얼마인가?
→
- 측정값

참고 자료

Paul E. Tippens, 『일반물리학』, 박상준 외3명 옮김, 한올출판사, 2000.
Holiday. David, 『일반물리학 1』, 고려대학교 출판부 옮김, 범한서적, 2004.