연세대 공학물리2(공물2) 실험 5 자기장 레포트

목차

1. 실험결과
2. 결과분석
3. 토의 및 건의사항
4. 참고문헌

본문내용

실험결과
직선 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장을 직접 측정하여 이론값과 비교하였다. 거리가 멀어질수록 오차가 비교적 크게 나타났다. 하지만 경향성을 따져 보았을 때 아래의 [그림 ] 그래프와 같이 거리에 반비례해서 자기장이 감소하는 것을 볼 수 있다. 대체적으로 측정값이 이론값보다 크게 나온 것을 보아 가장 큰 오차의 원인은 이동하는 방향에 의한 오차로 분석된다. 직선 도선에 정확히 수직을 이룬 상태에서 뒤로 이동하면서 측정해야하는데 그것이 아닌 약간의 각도가 생겨 실제 이동거리와 수직 거리간의 오차가 생겨 이러한 실험적 오차가 발생되었을 것으로 생각된다.

반지름이 0.03m와 0.04m인 두 원형 도선에 전류가 흐를 때 발생하는 자기장을 측정하고 이를 이론값과 비교하였다. 대체적으로 작은 오차율을 보여주었다. 원형 도선 역시 거리가 멀어질수록 자기장의 세기는 감소하였다. 또한 반지름 큰 원형 도선이 같은 거리에서 더 약하게 자기장이 측정되었다.

솔레노이드에 전류를 흘려 솔레노이드 내부에서 발생되는 자기장을 측정하여 이론값과 비교하였다. 다섯 번의 실험 모두 표준편차가 작게 나온 것과 오차율이 작은 것을 보아 비교적 정확한 실험을 하였다고 할 수 있다. 앞선 실험들보다는 비교적 강한 자기장이 발생되어 오차가 적은 것으로 예상된다. 만약 솔레노이드가 더 길었다면 더 정확한 실험이 가능했을 것이다.

6. 결과분석
본 실험은 다양한 도선에 전류를 흘려 이로 인해 발생되는 자기장을 측정하는 실험이었다. 직선 도선, 크기가 다양한 원형 도선, 그리고 솔레노이드까지 다양한 도선에 일정한 전류를 흘려 이로 인해 발생되는 자기장을 센서를 통해 측정하였다. 측정된 값을 바탕으로 최적 함수를 찾은 뒤 이 함수로 원하는 지점의 자기장을 측정하였다.

참고 자료

Ch28 Magnetic Field, University Physics (13th Edition), Young/Freedman
Lab Manual, 2-04 Magnetic Field, 일반물리학실험실(Phylab)