전류와 자기장, 지구자기장 결과보고서

목차

1. 측정값 및 계산 실험
2. 토의
3. 참고문헌

본문내용

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?

- 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 예측해보면 단자가 위치한 면인 원형코일의 앞면이 동쪽을 향하고 측면이 남북을 향하도록 세운 후 실험을 진행하였으므로, 전류가 시계 방향으로 흐르면 자기장의 방향이 서쪽을 향하고, 반시계 방향으로 흐르면 동쪽을 향할 것이라고 예측할 수 있다. 실험 1의 결과를 보면 코일의 단자와 직류전원의 +, -단자를 연결하는 방법으로 전류의 방향을 변화시켰는데, 전류가 0.3A일 때 N극의 방향은 서쪽을 가리켰고, 전류의 방향은 시계 방향이었다. 전류가 –0.3A일 때 N극의 방향은 동쪽이었고, 전류의 방향은 반시계 방향이었다. 즉, 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는 것을 알 수 있다. 또한, 전류의 방향이 바뀌게 되면 자기장의 방향도 바뀐다는 사실도 관찰 할 수 있었다. 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 법칙으로 앙페르의 오른나사 법칙이 있다. 앙페르의 오른나사 법칙은 오른손의 엄지가 전류의 방향을 향하게 펴고 나머지 네 손가락으로 도선을 감쌀 때, 이 방향이 자기장의 방향이 된다는 법칙이다. 실험을 통해 구한 자기장의 방향이 이 법칙에 따라 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치함을 알 수 있다.

참고 자료

아주대학교 물리학실험실/물리학 실험/아주대학교 출판부/2018/12판/pp. 157-167.
물리학백과 – 오른나사 법칙
두산백과 – 자기장
두산백과 - 전류
물리학백과 – 지구자기장