아주대학교 중급물리학 실험 레포트 A+ 결과 Magnetic Field outside a Straight Conductor

목차

1. 실험목적
2. 실험결과 및 질문
3. 실험고찰
4. 참고문헌

본문내용

◆실험목적
직선 동선에 전류를 흘렸을 때 생기는 자기장을 측정한다. 전류 밀도 주위의 어떤 한 점에서 생기는 자기장은 J에서 그 점까지의 변위에 J에 의존함을 확인한다. 그리고 superposition principle을 이용하여 여러 개의 직선으로 이루어진 도체의 자기장을 구해본다.

◆실험결과 및 질문
Q. probe가 자기장을 측정하는 원리에 대해서 생각해보자. probe가 axial field를 측정한다는 말은 무슨 뜻이며 axial field를 제대로 측정하기 위해서는 probe를 도선에 어떻게 갖다대야 하는가
probe가 자기장을 측정하는 원리는 Hall's Effect와 관련있다. Hall's Effect에 의하면 도체 단면의 홀 전압을 통해 자기장을 구할 수 있다.

<중 략>

◆실험고찰
이번 실험은 도선 주위에 생기는 자기장을 측정해 보는 실험이다. 우선 실험 1에서는 사각형 도선 주위의 자기장을 측정했다. 이때 측정기구는 Hall's Effect를 이용하여 자기장을 측정한다. Hall's Effect에 의하면 도체 단면의 홀 전압을 통하여 자기장을 구할 수 있다. 이때 사용하는 도체의 값은 도체의 특성에 따라 달라지기 때문에 사용한 도체에 대한 값을 찾아 대입하면 자기장을 구할 수 있다. 사각 도선의 경우 일정한 간격으로 사각형 내부의 자기장과 외부의 자기장을 측정하였다. 실험기구의 한계로 사각도선의 밑부분에서는 측정이 불가하였고 또한 변압기 근처에서는 자기장이 변압기의 영향을 받으므로 측정할 수 없었다. 측정 결과를 이용하여 그래프를 그린 결과 사각형의 외부보다는 사각형의 내부의 자기장이 더 컸다. 사각형의 내부에서는 도선에 가까울수록 자기장의 크기가 크며 중심으로 갈수록 자기장의 크기는 줄어들었다. 이를 이론적인 값과 비교하기 위해 각 지점의 자기장을 구하여 그래프를 그렸다. 이때 한 점에서의 자기장은 4개의 도선의 자기장을 superposition한 값과 같다는 가정 하에 계산하였다.

참고 자료

대학물리학, 대학물리학교재편찬위원회 역, 북스힐, 2011, pp696-705