[일반물리학실험]성균관대 솔레노이드의 자기장 측정 결과레포트

소개글

이번학기 성균관대 솔레노이드의 자기장측정 결과레포트입니다.
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목차

1. 실험 결과
2. 결론 및 고찰
3. Reference

본문내용

1. 실험 결과
1) 가우스 센서의 Calibration
▶ 작은 솔레노이드의 내부 자기장 세기의 분포를 측정하여 센서를 교정한다. 작은 솔레노이드 내부의 중앙에 센서를 위치시킨 후 솔레노이드 연결단자에 전압을 걸어주고 전류의 세기를 증가시키면서 계측기에 출력되는 센서전압의 값을 측정하였다.
▶ 전류값을 이용하여 전류에 따른 솔레노이드 내부의 자기장의 이론적 크기를 계산하고 계산결과와 계측기에서 출력되는 센서전압 값을 이용하여 그래프를 그리고 기울기와 y절편을 구하였다.
① 이론 자기장(B) 계산
▶ 솔레노이드의 내부에서의 자기장 B는

의 관계가 있다. 여기에서 은 솔레노이드의 단위 길이 당 코일의 감은 수()이고, 는 솔레노이드에 흐르는 전류이며, 는 진공 중 투자율이다. 여기서, 문헌에서 주어진 투자율()의 표준값은 로 주어졌다.

② 전압과 자기장의 관계식
▶ 전류값을 이용하여 전류에 따른 솔레노이드 내부의 자기장의 이론적 크기를 계산하고 계산결과와 계측기에서 출력되는 센서전압 값을 이용하여 그래프를 그려, 엑셀에서 추세선을 이용하여 전압과 자기장의 관계식을 표현하였다.

③ 관계식에 의한 자기장(B) 계산 및 관계식과 이론 자기장의 오차
▶ 이론적 자기장의 크기와 관계식으로 선형회기 시킨 자기장의 크기를 비교하기 위하여 관계식에 각각의 센서 전압을 대입하여 값을 나타내었다.
▶ 관계식으로 구한 자기장의 크기와 이론적 자기장의 크기와 차이가 거의 나지 않았고, R2의 값 또한 1이 나온 것으로 보아, 전압과 자기장에 대한 그래프는 선형성을 가짐을 확인할 수 있다.

참고 자료

일반 물리학 실험 (성균관대 출판부)
대학 물리학 ((주) 북스힐)