[연세대학교] 일반물리학및실험(2) / 공학물리학및실험(2) 4. 자기력 실험 결과레포트

목차

1. 실험 결과
2. 결과 분석
3. 토의 및 건의 사항
4. 참고 문헌

본문내용

Experiment 1. Force vs. Current

실험 1에서는 도선 기판의 회로의 길이가 3.20 cm (0.00320 m)인 도선 기판에 전
류를 0A에서 5.0A까지 0.5A씩 늘려가면서 자석의 질량을 측정하였다. 도선에 작용하
는 힘은 측정된 질량 값에 비례 상수 로 정비례 관계이므로 ( ) 이를 통해 도
선에 작용하는 힘의 크기를 구할 수 있다. 이에 대한 자료를 표 1에 나타내었다. 그리고 중력가속도 값 는 문헌에 수록된 표준 중력과 비교하여 알아보았다. 표준 중력은 다음과 같이 구할 수 있다. 위도가 (°)인 지점에서 표준 중력은과 같다. 또한 Google Earth 프로그램을 이용해 연세대학교 국제캠퍼스의 위도를 조사해 본 결과 북위 37.384°이므로 위 식에 대입하면 실험실에서의 표준 중력가속도는 9.7994 m/s2이다.

Experiment 2. Force vs. Wire Length
실험 2에서는 전류가 흐르는 도선(기판 회로)의 길이와 도선에 작용하는 힘에 대해 조사하였다. 여섯 종류의 도선 길이에 대해 3회씩 반복 실험하여 얻은 자석의 평균 질량에 비례 상수를 이용해 (  ) 도선에 작용하는 힘의 크기를 계산하였으며, 그 결과는 아래 표 2와 같다. 이 때 (-) 부호가 붙은 이유는 자석을 반대로 놓아서 생긴 결과이다.

Experiment 3. Force vs. Magnetic Field Strength
실험 3에서는 자석의 개수에 따른 도선에 작용하는 힘의 크기를 비교하여 보았다. 실험에 사용한 자석은 기본 자석과 6개의 작은 자석으로 구성되어 있는데, 이 작은 자석을 하나씩 제거하면서 전류가 흐를 때 전류에 작용하는 힘을 계산하였다. 그 결과값은 아래 표 3과 같다. 참고로, 사용한 도선 기판 회로의 길이는 1.15 cm (0.0115 m)이다. 이 때 (-) 부호가 붙은 이유는 위의 실험 2와 같이 자석을 반대로 놓아서 생긴 결과이다.

참고 자료

Hugh D. Young and Roger A. Freedman, University Physics with Modern Physics (14th Ed.), Pearson, 2016.
이태욱 신동원 김호련, 『하이탑 지구과학 II 1권』, 두산동아, 2011, 28쪽.