인천대학교 일반물리학실험 솔레노이드의 자기장 과제

소개글

인천대학교 일반물리학실험 솔레노이드의 자기장 과제입니다.

목차

Ⅰ. 개요 (Introduction)
Ⅱ. 이론 (Theory)
Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
Ⅳ. 데이터 및 결과 (Data & Results)
Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)
Ⅵ. 토의 (Discussion)

본문내용

Ⅰ. 개요 (Introduction)
전류에 의해 솔레노이드 안에 형성되는 자기장 세기를 측정하고, 자기장 센서로 측정한 자기장의 세기와 계산한 자기장의 세기 값을 비교해보는 것입니다.

Ⅱ. 이론 (Theory)
- 운동하는 전하 즉, 전류는 주위 공간에 자기장(Magnetic Field)을 형성
- 자기력선(Magnetic Field Line): 자기장의 방향과 세기의 표현
- 임의의 점을 통과하는 자기력선은 그 점에서 자기장 벡터(B)의 접선 방향
- 한 점에서의 자기장 벡터는 하나이기 때문에 자기력선들은 서로 교차하지 않음
- 자기력선들이 서로 가까우면 자기장이 강하다는 것이고 자기력선들이 서로 멀면 자기장이 약하다는 것을 의미함
- 솔레노이드(Solenoid): 원통에 코일을 감아놓은 듯한 모양의 권선이며 전류를 흘려주면 솔레노이드는 마치 하나의 자석처럼 코일 주변에 자기장을 형성하는데 이 때 생성되는 자기장의 분포를 보면 솔레노이드 내부의 중심 부분에 가장 강한 자기장이 형성됨
- 솔레노이드가 반경에 비해 매우 길다면, 솔레노이드의 내부에 형성되는 자기장은 세기와 방향이 균일하며 솔레노이드의 축과 평행
- 솔레노이드의 자기장 세기는 앙페르의 법칙에 의해 식으로 계산할 수 있으며 는 솔레노이드 내부에서의 자기장의 세기를, 은 솔레노이드의 길이를 의미
- 솔레노이드의 감긴 코일의 수를 이라고 하면 적분 경로의 전체전류는 가 되고 식으로는 가 됩니다. 는 입니다. 단위 길이당 감은 수 이라 하면 솔레노이드의 내부 자기장의 세기는 로 표현할 수 있습니다.

Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
- 실험장치(Apparatus): Magnetic Field Sensor 1개, 바나나 패치코드 세트 1개, 솔레노이드(Solenoid) 1개

- 실험절차(Procedure):
① Output 1 포트를 클릭해 Output Voltage-Current Sensor에 연결합니다.

참고 자료

일반물리학실험(김병훈, 김정우, 김준호 외 8명 공저)
인천대학교 학습관리시스템 주차 강의