전류가 만드는 자기마당

목차

I. Abstract

II. Introduction
2-1. Purpose

III. 실험 결과

IV. 자료분석 및 오차분석

V. 결론 및 고찰

VI. 참고문헌

본문내용

Abstract
이번 실험에서는 대칭성이 있는 모양의 도선에 전류를 흘려줬을 때 그 주변에 형성되는 자기장을 관찰하는 실험이었다. 도선으로부터의 거리변화와 흐르는 전류변화에 따라 비오-사바르 법칙을 확인했다.

Ⅰ. Introduction
1-1. Purpose
비오-사바르 법칙에 의해 미소 도선에 흐르는 전류에 의한 미소 전기장의 크기와 방향을 알 수 있다. 이를 홀-전압을 이용한 홀-센서를 통해 자기장의 크기를 측정한다. 홀-센서에 대한 실험은 아니기 때문에 홀-센서의 정확도에 대해서는 논하지 않는다.
비오-사바르 법칙으로부터 구한 대칭성 있는 상황에서의 자기장의 크기를 구해보고 특정 평면에 형성되는 자기장의 방향을 확인하여 비오-사바르 법칙을 간접적으로 확인한다.

Theoretical Background

1) 홀센서
홀센서를 통해 홀센서의 평면에 따라 평면 벡터 방향으로 형성된 자기장을 측정할 수 있다. 전원장치에 연결되면 금속 단자 양단에서 전자에 전기장이 형성되어 전자가 유동속력을 갖는데 로렌츠 힘에 의하여 전자의 움직임이 휘게 된다. 이에 따라 홀전압이 형성되는데 그 관계식은 다음과 같다.

<중 략>

실험 방법
1) 공통사항
1. 홀센서 전원장치에 홀 센서를 연결하고 각 축에 대한 민감도를 적절히 세팅한다.
2. 컴퓨터 프로그램에서 자기장의 영점을 맞춘다.
3. 솔레노이드 내부에 20G의 자기마당이 형성되는 전류값을 구해 그 만큼의 전류를 흘려준 후 홀센서를 솔레노이드 중심축에 평행하게 넣어준다.
4. 컴퓨터 프로그램에서 자기장의 20G 지점으로 오프셋 보정한다.
유의사항: 홀센서를 너무 오래 작동시키지 않도록 해야 오차값이 줄어든다.

참고 자료

서울대학교 물리학실험 메뉴얼, "전류가 만드는 자기마당", http://physlab.snu.ac.kr/documents/manual/2017-2/Ko/2-6%20%ED%95%9C%EA%B8%80.pdf, 2018.11.08, 2019.10.04.
Haliday∙Resnick∙Walker, 일반물리학 2 제 10판 (고려대.서강대.연세대.이화여대.충남대.한양대, 옮김). 서울: 범한서적. (원서출판 2015).