[물리학] 전류와 자기장

등록일 2003.10.10 한글 (hwp) | 4페이지 | 가격 800원

목차

1.실험목적
2.실험장치
3.이론
4.실험방법

본문내용

1. 실험 목적
도선에 전류가 흐를 때 그 주변에 발생하는 자기장의 형태에 대해 알아보자.

2. 장치, 기구

① 컴퓨터
② 인터페이스(interface) : 모듈에서 변환한 전기적 신호를 증폭해서 컴퓨터로 보내준다.
③ DC Regulated Power Supply : 전압, 전류 공급
④ 홀 센서 : 자기 센서
⑤ 솔레노이드(감은 횟수=270회, 2겹 ☞ n*2 :반대방향 ☞ 전체자기장*)
⑥ 연결단자
⑦ 버니어 캘리퍼스

3. 이론

전하들의 이동은 전류라고 부르며 정량적으로는 단위 시간 동안에 단면을 통과하는 총 전하량으로 정의한다. 따라서 전류의 단위는 C/s로, 이를 A(암페어) 라 쓴다. 진공에서 전하들이 운동하는 특별한 경우들이 있지만 대부분의 경우는 금속 내에 존재하는 자유전자들이 움직일 수 있는 도체로 된 도선을 통해서 전류를 흘리게 된다. 전류가 흐르는 도선 주위에는 자기장이 생긴다. 이를 확인할 수 있는 가장 손쉬운 방법은 나침반을 전류가 흐르는 도선 주위로 가져와 보는 것이다. 또, 실험실에서 원하는 자기장을 얻는 대표적인 방법인 전자석은 이 현상을 이용한 것이다. 이로부터 전하가 일으키는 전기 현상과 전하의 흐름 즉, 전류가 일으키는 자기 현상이 서로 상관되어 있음을 짐작할 수 있다.
서로 떨어져 있는 도선 사이에 힘을 미치는 자기 현상은 먼저 한 전류에 의해 주위 공간에 자기장이 형성되고, 이 자기장 내에 다른 전류가 흐르는 도선이 있으면 자기장에 의해 전류가 힘을 받는다고 생각한다. 전류가 흐르는 도선 주위에 형성된 자기장의 특성을 조사해 보면 도선의 짧은 부분 ds 에 의한 임의의 점 P 에서의 자기장의 크기 dB 는 도선에 흐르는 전류 I 에 비례하며, 도선으로부터의 거리 r의 제곱에 반비례하고 전류와 변위 벡터의 방향각 의 sine 값에 비례함을 알 수 있다. 또, 그 방향은 전류의 방향에서 변위 벡터의 방향으로 오른 나사를 돌릴 때 오른 나사가 진행하는 방향이 된다. 이를 비오사바르의 법칙이라고 부르며 수식으로 표현하면
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