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전류가 만드는 자기장2025.04.251. 전류가 만드는 자기장 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 생기는 전기의 자기 효과를 연구하는 학문인 전자기학은 수많은 전자소자의 기본이 되므로 일상생활에서 매우 중요하다. 전류 요소가 만드는 미소 자기장의 크기와 방향은 Biot-Savart 법칙으로 설명할 수 있으며, 이를 이용하여 긴 직선 도선과 원호 도선의 전류가 만드는 자기장의 세기를 구할 수 있다. 2. 긴 직선 도선의 전류가 만드는 자기장 긴 직선 도선에 전류가 흐를 때, 도선으로부터 수직 거리 R인 점에서의 자기장의 크기는 μ0i/2πR 로 나타낼 수 있다. 자기장...2025.04.25
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아주대학교 물리학실험2 A+ 18. 전류와 자기장, 지구자기장 예비 + 결과 보고서2025.04.261. 전류와 자기장 이번 실험은 전류가 흐르는 원형도선의 자기장을 관찰하는 실험으로 자기장과 전류와의 관계, 자기장과 거리와의 관계를 확인할 수 있었다. 실험 1에서는 전류의 크기에 따른 자기장의 방향과 크기 변화를 관찰하였고, 실험 2에서는 전류의 크기와 도선으로부터의 거리에 따른 자기장의 크기 변화를 확인하였다. 2. 지구자기장 이번 실험에서는 지구자기장을 관찰하는 실험도 진행하였다. 1. 전류와 자기장 전류와 자기장의 관계는 매우 중요한 물리학 개념입니다. 전류가 흐르면 자기장이 발생하고, 이 자기장은 다시 전류에 영향을 미치...2025.04.26
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아주대 물리학실험2 실험18 전류와 자기장, 지구자기장 A+ 결과보고서2024.12.311. 전류와 자기장 이번 실험은 전류가 흐르는 원형도선의 자기장을 관찰하고, 자기장과 전류와의 관계, 그리고 자기장과 거리와의 관계를 검토하는 것을 목적으로 하였습니다. 실험 결과, 전류의 방향에 따라 자기장의 방향이 달라지는 것을 관찰할 수 있었고, 앙페르의 오른나사 법칙을 통해 이를 설명할 수 있었습니다. 또한 솔레노이드에 의한 자기장의 경우 오른손 법칙을 적용할 수 있음을 알 수 있었습니다. 2. 지구자기장 이번 실험에서는 지구자기장의 정밀측정을 통해 지구자기장의 크기와 방향을 파악하는 것을 목적으로 하였습니다. 실험 결과, ...2024.12.31
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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
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코일의 자기장 측정 (Magnetic Fields of Coils)2025.05.011. Single Coil Single Coil에서 얻은 데이터를 이론적인 수식과 비교해 보았다. Biot-Savart 법칙을 적용하여 유도한 코일의 중심축에 대한 자기장은 변위 x에 따라 수식(1)과 같이 주어진다. 실험 데이터와 이론적인 분포를 비교한 결과, 전반적으로 약간의 차이가 존재하였는데, 이는 레일의 방향이 중심축 방향과 정확히 일치하지 않기 때문으로 파악된다. 2. Helmholtz Coil & Two Coils Helmholtz Coil을 통해 얻은 중심축 방향의 자기장 분포를 살펴보면, 실험 데이터가 전체적으로 이...2025.05.01
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자기장에 저장된 에너지와 에너지 밀도 정리2025.05.011. 자기장에 저장된 에너지 자기장에 저장된 에너지는 전류(i)가 흐르는 유도기(L)에 저장되는 에너지로, 이는 {1} over {2} L i^2 의 식으로 나타낼 수 있습니다. 이 에너지는 주로 유도기 내부에 고르게 분포되어 있으며, 외부 자기장은 거의 0에 가깝습니다. 2. 자기장의 에너지 밀도 자기장의 에너지 밀도는 단위 부피당 저장된 에너지로, {B^2} over {2 mu_0} 의 식으로 나타낼 수 있습니다. 여기서 B는 자기장의 세기이며, mu_0는 진공 투자율입니다. 이 식은 솔레노이드 내부의 자기장이 고르게 분포되어 ...2025.05.01
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일반물리실험2 기초자기장 - 전자기 유도 실험 결과보고서2025.01.171. 자기장 내 하전입자의 운동 자기장 내에 수직하게 입사한 하전입자는 원궤도 운동을 한다. 전류와 자기장의 세기에 따라 원궤도의 반경이 변화하는 것을 관찰하였다. 2. 전류에 의한 자기장 발생 전류가 흐르는 도선 주변에 자기장이 발생하며, 나침반을 이용하여 자기장의 방향을 확인할 수 있다. 전류의 방향에 따라 자기장의 방향이 달라짐을 관찰하였다. 3. 전자기 유도 현상 자기장의 변화에 따라 도선에 유도전류가 발생한다. 자석의 움직임 속도, 자석의 개수, 코일과 자석의 상대적 위치 등이 유도전류의 크기에 영향을 미치는 것을 확인하였...2025.01.17
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전류고리가 만드는 자기장과 Biot-Savart법칙의 적용2025.04.251. 전류고리와 자기쌍극자 전류고리가 외부 자기장 안에 놓여있을 때 자기쌍극자 모멘트 벡터와 자기장 벡터의 곱에 의한 힘이 작용합니다. 자기 쌍극자모멘트의 벡터 방향은 S극 → N극이며, 자기쌍극자모멘트의 크기는 도선을 감은 횟수와 전류의 세기 그리고 단면적을 곱한 값으로 표현됩니다. 2. 전류고리에 의한 자기장 전류고리는 자기쌍극자로 볼 수 있으며, 자기장 벡터의 흐름이 일방적(비대칭성)입니다. Ampere의 법칙을 적용할 수 없고 Biot-Savart 법칙을 적용해야 합니다. 하나의 원형 고리가 수직 중심축 위의 한 점에 만드는...2025.04.25
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전류고리에 의한 자기장에 대해서2025.04.251. 전류고리와 자기쌍극자 전류고리가 외부 자기장에 놓여있으면 자기쌍극자 모멘트 벡터와 자기장 벡터의 곱에 의한 힘이 작용한다. 자기쌍극자 모멘트의 방향은 S극에서 N극으로 향하며, 크기는 도선이 감긴 횟수(N)와 단면적(A)에 비례한다. 전류의 세기(i)도 자기쌍극자 모멘트의 크기와 방향에 영향을 준다. 2. 전류고리가 만드는 자기장 하나의 원형 고리가 고리의 수직 중심축 위의 한 점에 만드는 자기장은 B(z) = (μ0 iR^2) / (2(R^2 + z^2)^(3/2))로 나타낼 수 있다. 이때 자기장의 방향은 자기 쌍극자 모멘...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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