[물리]전류와전류사이 실험보고서

소개글

솔레노이드를 사용하여 두 도선간에 돌림힘(토크)를 조사하는 실험입니다.

목차

Abstract & Introduction
(1) 실험 목적
(2) 배경이론
(3) 실험 장치
(4) 실험 방법
Data & Results
Discussion
1.실험으로부터 확인 할 수 있었던 사실들
2.오차의 분석

본문내용

(1) 실험 목적
도선에 전류를 흘려주면 그 주변으로 자기마당이 생겨나고, 자기마당 내에 전류가 흐르는 또다른 도선을 놓게 되면 돌림힘(torque)을 받게 된다. 즉, 전류과 흐르는 두 도선 사이에는 서로간의 자기마당에 의해 상호 돌림힘이 작용하게 되는 것이다. 이 실험에서는 전류가 흐르는 솔레노이드의 고른 자기마당 안에 전류가 흐르는 도선을 넣고 이 도선이 받게 되는 자기 돌림힘을 측정한다. 또한 이 힘과 평형을 이루는 중력에 의한 돌림힘을 측정하여 비교하고 로렌츠 힘의 크기가 솔레노이드에 의한 자기마당과 도선에 흐르는 전류에 어떻게 의존하는지를 알아본다.
(2) 배경이론

1) 자기력에 의한 돌림힘
서로 떨어진 도선에 흐르는 전류사이에 미치는 힘은 먼저 한 전류에 의해 주위 공간에 자기마당이 형성되고 이 자기마당 안에 전류가 흐르는 다른 도선이 놓이면 이 도선의 전류가 자기마당에 의해 힘을 받는 것으로 생각할 수 있다. 두 평행한 직선 도선을 흐르는 전류를 각각 와 , 도선 사이의 거리를 d 라고 하면 전류 에 의해 생긴 자기마당은 전류 가 흐르는 도선 위치에서 그 크기가

이고, 방향은 오른나사의 법칙을 따라서 [즉, 전류 ia의 방향으로 진행시키기 위해 오른나사를 돌려야 하는 방향] 아래 방향이다. 윗 식에서 μo 는 투자율로서 진공 또는 자성이 없는 물질 안에서 로 정의된 값이다. 이 정의식은 곧 다시 설명하기로 한다.
이 자기마당에 의해 전류 ib 가 흐르는 도선 b 의 길이 L 인 부분이 받는 힘은

이다. 그림에서 자기마당과 전류 ib의 방향이 서로 수직이므로 이 자기힘의 크기는

이고, 단위 길이의 도선이 받는 힘은

참고 자료

없음