아주대학교 물리학실험2 전류와 자기장, 지구자기장 결과보고서A+

소개글

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목차

1. 측정값 및 계산
2. 토의

본문내용

[2] 토의
1. 질문에 대한 토의
질문 1. 위에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는가? 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙은 어떤 것이 있는가?

실험 1에서 0.3A의 전류가 시계방향으로 흐를 때, 나침반의 바늘은 전류가 흐르기 전 방향에서 약 90도 정도 서쪽으로 회전하는 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 초기전류 약 0.17mA을 흘려주었을 때, 나침반이 원래 가리키던 방향에서 아주 미세하게 서쪽으로 회전을 하였으나 육안으로 관찰하기 어려울 정도로 그 차이가 미세해서 0도로 정하였다. 전류가 반시계 방향으로 흐를 때, 나침반의 바늘은 전류가 흐르기 전 방향에서 약 90도 정도 동쪽으로 회전하는 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 초기전류 약 0.16mA을 흘려주었을 때, 나침반이 원래 가리키던 방향에서 아주 미세하게 동쪽으로 회전을 하였으나 이 또한 전류가 시계 방향으로 흐를 때와 유사해서 0도로 정하였다. 이러한 현상은 앙페르의 오른나사 법칙을 이용하여 전류의 방향을 통해 자기장의 방향을 예측해보았다. 우선 전류가 시계방향으로 흘렀을 때, 자기장의 방향이 서쪽을 가르킬 것이라고 예측을 하였다. 전류가 반시계방향으로 흘렀을 때, 자기장의 방향이 동쪽이라고 예측하였다. 실제로도 위에서 설명한 것처럼 예측한 내용과 실제 측정한 자기장의 방향과 일치 함을 알 수 있다. 따라서 원형 도선에 전류를 흘려줌으로써, 도선 주위에 형성된 자기장의 방향을 앙페르의 오른나사 법칙을 이용하여 전류의 방향으로부터 예측할 수 있고, 실험에서도 이 법칙이 성립함을 확인할 수 있었다.

질문 2. 영점보정을 할 때 자기장센서의 축을 동서방향으로 정렬하는 이유는 무엇인가?

지구는 하나의 자석으로 볼 수 있다. 따라서 지구가 만들어내는 자기장에 의해 자기장 센서가 영향을 받는다. 이는 실험에 오차로 적용될 수 있기 때문에 지구자기장의 방향과 수직을 이뤄 지구자기장 힘의 영향을 받지 않게 한다. 따라서 영점보정을 할 때 자기장 센서의 축을 동서 방향으로 정렬하는 이유는 자기장 센서가 지구자기장 힘의 영향을 받지 않게 하기 위해서이다.

참고 자료

없음