헬름홀츠 코일에서의 자기장 측정 <실험 & 결과>

소개글

헬름홀츠 코일에서의 자기장 측정 <실험 & 결과>

목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 참고 문헌
6. 실험결과
7. 토의
8. 참고 문헌

본문내용

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

2. 실험 원리
다음의 맥스웰 방정식으로부터
(1) ∮cH․dl = I + ∬sD․dS
여기서 C는 영역S 주위의 닫혀진 곡선이며, 직류전류에서는 D=0이므로, 자기밀도 법칙은
(2) ∮c H․dl = I
이것은 비오-사바트 법칙으로부터 특별한 목적으로 다음과 같이 쓰여지기도 한다.
(3) dH
여기서 ρ는 전도성분의 요소 dl에서 측정 점까지의 벡터이고, dH는 이들 두 벡터에 모두 수직이다.
원형 도체의 중심 축을 따라 자기장의 세기는 식(3)으로부터 계산할 수 있다.

중략..

4. 실험 방법
- 실험 내용
⑴ a=R의 헬름홀츠 코일 배치에서 중심에서의 자기장 밀도를 전류의 함수로 측정하여 식(9)을
이용하여 진공 중의 투자율을 계산한다.(여기서 R은 코일의 반경, a는 두 코일사이의 거리)
⑵ a=R의 헬름홀츠 코일 배치에서 축 방향의 자기장 밀도를 일정 전류 하에서 측정한다.
⑶ 코일간의 간격을 변화시키면서 중심 축 상을 따라 자기장의 밀도를 측정한다.
⑷ a=R의 헬름홀츠 코일 배치에서 코일 내의 공간적인 자기장 분포를 측정한다.
1) 자기장의 축 성분 Bz
2) 자기장의 반경 성분 Br
⑸ a=R의 헬름홀츠 코일 배치에서 한 쪽 코일을 쇼트 시킨 상태에서 자기장의 반경 성분을 측정
하고, 차례로 다른 쪽 코일을 쇼트 시키고 측정한다.

참고 자료

- 일반물리학실험 / (주)북스힐