연세대학교 일반물리학및실험(2) 결과보고서 2-04. 자기력측정(전류천칭)(A+)

목차

1. 실험 결과
1) 직선 도선의 길이 측정
2) 전류(I)를 변화시킬 때
3) 도선의 길이(L)를 변화시킬 때
4) 자기장(B)을 변화시킬 때
5) 각도(θ)를 변화시킬 때

2. 실험 결과 분석

3. 토의 및 건의사항

4. 참고문헌

본문내용

각 도선의 길이에서 2) 전류(I)를 변화 시킬 때를 보면 전류(I)에 FB값이 비례하는 것으로 R2값이 0.999이상으로 1에 근접하게 나왔다. 전류가 3A일때 값이 추세선 약간 위쪽에 위치한다. 이는 전류가 일정한 값으로 안정화되기 전에 측정한 까닭일 것이다.3) 도선의 길이(L)를 변화시킬 때는 그래프 상에서 R2 값을 구하면, 0.9977으로 그래프가 선형에 가깝고, 도선의 길이에 FB값이 비례한다고 볼 수 있다. 4) 자기장(B)을 변화시킬 때의 경우에 5,6번의 자석을 포함한 경우의 데이터를 포함하는 경우 R2 값이 0.9398이고 이 데이터 값을 제외하면 R2 값이 0.9856이라는 값이 나오게 된다. 이 때 그래프를 보면 B값은 자석의 수에 비례 하기 때문에 자석의 수와 FB값이 비례하고, 따라서 B와 FB가 비례한다고 볼 수 있다. 5, 6번째 자석은 비례하지 않는 모습을 보이는데 이는 자석의 세기차이 때문일 것이다. 자석이 6개일때의 최종값은 3129dyne이다. 실제로 3)에서 측정한 8.4cm ,5A일 때의 값은 3207dyne이다. 거의 같은 값인 것을 볼 때 각각의 자석 세기가 달랐던 것으로 결론 내릴 수 있다. 5) 각도(θ)를 변화시킬 때의 경우에서 보면 각도에 따라 FB 값의 변화 그래프를 보게 되면 이는 기함수를 나타낸다. 따라서 FB는 sinθ에 비례함을 알 수 있다. 이 때, θ는 자기장과 도선이 이루는 각도이다.
따라서 FB 는 전류 I 에 비례하고, 도선의 길이 (L)에 비례하고, 자석의 수(B) 에 비례하므로
FB =IxLxB에 비례하는 것으로 볼 수 있다. 그리고 도선과 자기장이 이루는 각도θ의 값의 sin값 즉, sinθ값에 도 비례하므로, 이론에서 썼던 식인 FB= I x L xB sinθ가 됨을 알 수 있다. 그리고 이 값을 벡터로 나타낸다면, FB의 벡터는 IL벡터XB벡터 로 나타낼 수 있다. 이때 X는 벡터간의 외적을 의미한다.

참고 자료

http://phylab.yonsei.ac.kr