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금오공대 일반물리학실험2 헬름홀츠 코일의 자기장 측정 보고서2025.05.131. 단일 코일의 자기장 측정 단일 코일의 자기장을 측정하기 위해 자기장 센서와 전류계를 사용하여 자기장 및 전류의 크기를 기록하였다. 코일의 중앙에 자기장 센서를 위치시키고 코일의 반경을 측정하였다. 코일에 약 1A의 전류를 흘려보내며 코일로부터 5cm 떨어진 지점에서 자기장 데이터를 0.5cm 간격으로 기록하였다. 2. 헬름홀츠 코일의 자기장 측정 헬름홀츠 코일은 두 개의 코일을 코일의 반경만큼 떨어뜨려 배치하여 중앙 부근의 자기장을 균일하게 만든 코일이다. 두 코일 사이의 거리를 코일의 반경(R)과 2R로 변화시키며 자기장의 ...2025.05.13
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균일한 외부 자기장 내 전류고리를 통한 자기유도와 에너지 전달2025.04.251. 균일한 외부 자기장 내 도체 전류고리의 접근 Lenz의 법칙에 의하면 자석이 전류고리를 향하여 움직이거나 혹은 멀어지는 방향으로 다가갈 때, 자기력은 외부에서 작용한 힘이 양의 일을 하게 함으로써 상대 운동을 방해한다. 또한, 유도된 전류가 흐를 때 물질의 전기저항으로 인해 생성된 열에너지는 전류고리를 이루는 물질 온도를 높인다. 이는 외력이 닫힌 전류고리와 자석으로 이루어진 계에 역학적 에너지를 열에너지로 바꾸어 전달함을 의미한다. 2. 유도 기전력의 크기 전류고리를 자기장 내에서 빼낼 때 작용하는 일률(P`)과 유도 기전력...2025.04.25
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균일한 외부 자기장 내 전류고리를 통한 자기유도2025.04.251. 외부 자기장 내 전류 고리의 접근 외부 자기장 내 전류고리가 접근하거나 멀어질 때, 자기력은 외부에서 작용하는 힘이 양의 일을 하게 함으로써 상대 운동을 방해한다. 유도된 전류가 흐를 때 물질의 전기저항으로 인해 생성되는 열에너지는 전류고리를 이루는 물질의 온도를 높인다. 외력이 닫힌 전류고리와 자석으로 이루어진 계에 역학적 에너지를 열에너지로 바꾸어 전달한다. 2. 유도 기전력 전류고리를 오른쪽으로 당길수록 자기장 속에 남아 있는 전류고리의 면적이 감소하면서 자기 다발의 수가 감소한다. 이에 따라 Faraday의 법칙에 따라...2025.04.25
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건국대 물및실2 코일의 자기장 측정 A+ 예비 레포트2025.01.211. 자기장의 공간적 분포 실험 목적은 자기장의 공간적 분포를 수식으로 이해하고, 솔레노이드와 헬름홀츠 코일에서 자기장의 분포를 이해하여 거리에 따른 그래프를 그릴 수 있는 것입니다. 또한 헬름홀츠 코일의 중앙에서 자기장의 세기가 일정하게 유지되는 이유를 알 수 있습니다. 2. 비오-사바르 법칙 비오-사바르 법칙은 전류에 의해 발생되는 주변 자기장과의 관계를 실험을 통해서 구한 법칙입니다. 회로에 전류 I가 흐를 때, 이 회로에서 원점에 놓인 미소전류가 r만큼 떨어진 곳에서 만드는 자기장을 설명합니다. 3. 헬름홀츠 코일의 자기장 ...2025.01.21
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[물리학및실험] 코일의 자기장 측정 예비보고서2025.04.281. 헬름홀쯔 코일 헬름홀쯔 코일은 거의 균일한 자기장을 발생시키기 위해 만든 장치이다. 두 개의 동축 코일을 그 반경만큼 서로 떨어뜨려 위치시킴으로써 그사이의 자기장을 거의 일정하게 만든 것이다. 2. 솔레노이드 코일 도선을 나선형으로 촘촘하고 균일하게 원통형으로 길게 감아 만들어서 전류를 흘리면 원통의 외부에서는 자기장이 거의 0이고 내부에는 비교적 균일한 크기의 자기장이 형성된다. 이때 내부자기장의 크기는 전류의 크기에 비례하고 단위 길이당 감은 수에 비례한다. 3. 실험 방법 ① 코일 하나를 헬름홀츠 베이스에 부착한다. 코일...2025.04.28
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솔레노이드에서의 자기장2025.01.271. 솔레노이드에서의 자기장 실험을 통해 솔레노이드에서 전류와 자기장 사이의 관계, 단위 길이당 도선이 감긴 수와 자기장 사이의 관계, 솔레노이드의 안팎에서 자기장의 변화, 투과 상수 등을 알아보았다. 실험 결과 전류가 증가하면 자기장의 세기도 증가하고, 코일 감은 수가 증가할수록 자기장이 더욱 강해지는 것을 확인하였다. 또한 솔레노이드 내부에서는 자기장이 비교적 균일하게 분포하지만, 솔레노이드의 끝부분으로 갈수록 자기장의 세기가 감소하는 것을 관찰하였다. 1. 솔레노이드에서의 자기장 솔레노이드는 전류가 흐르는 코일로 이루어진 전자...2025.01.27
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직선 도선과 원형 도선 주위의 자기장 분석2025.01.031. 직선 도선의 자기장 실험 결과를 통해 직선 도선 주위의 자기장 형태를 확인할 수 있었습니다. 전류가 흐르는 방향에 따라 자기장의 방향이 시계방향으로 나타났으며, 도선에서 멀어질수록 자기장의 세기가 감소하는 것을 확인할 수 있었습니다. 2. 원형 도선의 자기장 원형 도선에서도 전류의 세기가 강해질수록 자기장의 세기가 높아지는 것을 알 수 있었습니다. 하지만 원형 도선은 여러 자기장이 합쳐져 오른손 법칙에 의해 고리를 빠져나오는 방향으로 자기장이 형성됩니다. 3. 직선 도선과 원형 도선의 차이 직선 도선과 원형 도선의 자기장 공식...2025.01.03
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솔레노이드와 토로이드2025.04.251. 솔레노이드의 자기장 솔레노이드란 촘촘히 감긴 코일 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장을 말한다. 솔레노이드의 자기장은 솔레노이드를 이루는 각각의 고리가 만드는 자기장의 벡터합이다. 솔레노이드 내부의 자기장은 균일하며 솔레노이드의 축과 평행하다. 실제 솔레노이드에서는 그 길이가 지름보다 매우 크다면 솔레노이드의 양 끝에 가깝지 않은 점에서는 자기장을 무시할 수 있다. 이상적인 솔레노이드 내부 자기장은 Ampere의 법칙을 이용하여 구할 수 있다. 2. 토로이드의 자기장 토로이드는 솔레노이드를 구부려 양 끝을 붙인 속이 비어 있는...2025.04.25
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코일의 자기장 측정 실험2025.01.061. 단일 코일의 자기장 측정 단일 코일에 전류를 흘려 코일 중심축을 따라 자기장을 측정하였다. 실험 결과 그래프는 단순한 순상 화산 모양의 개형을 보였다. 중심부 최대 자기장의 이론값과 측정값 사이에 오차가 있었는데, 이는 도선이 아닌 에나멜선을 사용하여 저항을 배제할 수 없었고, 실험실 내 미세한 자기장 존재, 전선의 부피로 인한 오차 누적 등의 요인으로 인한 것으로 분석된다. 2. 헬름홀츠 코일의 자기장 측정 두 개의 코일을 직렬로 연결하여 헬름홀츠 코일을 구성하고, 코일 사이의 거리를 R과 2R로 변화시켜가며 자기장을 측정하...2025.01.06
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전류가 만드는 자기장2025.04.281. 비오-사바르 법칙 전하의 이동으로 전류가 발생하면 그 주위에는 자기장이 형성된다. 이처럼 전류에 의해서 형성된 자기장은 비오-사바르 법칙(Biot-Savart law)을 따르게 된다. 본 실험에서는 이 비오-사바르 법칙을 이용해 솔레노이드, 원형 코일, 헬름홀츠 코일에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자기장의 세기와 방향을 측정하고 이론값과 비교하였다. 2. 솔레노이드가 만드는 자기장 솔레노이드에 전류가 흐르면 솔레노이드 내부에 일정한 자기장이 형성되며, 솔레노이드 외부로 갈수록 자기장의 크기가 감소한다. 본 실험에서는 솔레노이드...2025.04.28
