아주대학교 물리학실험2 A+ 18. 전류와 자기장, 지구자기장 예비 + 결과 보고서

소개

아주대학교 물리학 실험2 과목 A+를 받은 '18. 전류와 자기장, 지구자기장'에 대한 예비 보고서와 결과 보고서 입니다.

목차

1. 예비 보고서

2. 결과 보고서
1) 실험 제목
2) 실험 결과(측정값 및 계산)
3) 토의
4) 질문에 대한 토의
5) 실험 과정 및 결과에 대한 토의

본문내용

이번 실험은 전류가 흐르는 원형도선의 자기장을 관찰하는 실험으로 자기장과 전류와의 관계, 자기장과 거리와의 관계를 확인할 수 있었고, 지구자기장을 관찰하였다.

실험 1: 실험 1에서는 원형 도선에 전류를 흘려줌에 따라, 도선 주변에 형성된 자기장의 영향을 받는 나침반의 바늘이 가리키는 방향을 살펴보고 이에 의한 자기장의 방향을 알아보았다. 그리고 전류의 크기에 따라서 나침반이 돌아가는 정도에 차이가 있는지도 알아보았다.
나침반의 극이 가리키는 방향이 자기장의 방향이므로 나침반을 원형코일의 중앙에 놓아 자기장의 방향을 확인할 수 있게 하였다. 전류가 흘렀을 때 극이 어느 방향이 되는지를 측정하면 되었는데, 전류의 방향으로 자기장의 방향을 예측하는 앙페르의 법칙을 알고 있었기 때문에 자기장의 방향이 어느 방향이 될 지 예상할 수 있었다. 그리고 예상했던 대로의 자기장의 방향이 나옴을 확인할 수 있었다. 전류의 방향을 반대로 하여 한 번 더 실험을 진행하였는데, 이때에도 앙페르의 법칙과 일치하는 자기장의 방향이 나왔다.
초기전류, 즉 아주 미세한 전류를 도선에 흐르게 하였을 때는 나침반의 바늘이 약 4도 정도 돌아가는 아주 미세한 움직임을 확인할 수 있었다. 그리고 약 0.3A의 전류를 흐르게 하였을 때는 나침반의 바늘이 자기장의 방향을 온전히 따라 90도정도 회전하는 모습을 관찰하였다. 이처럼 전류의 크기에 따라 자기장의 크기가 다른 것을 알 수 있었다. 그리고 전류가 흐르는 방향에 따라, 나침반이 회전하는 방향이 반대로 바뀌었는데 이는 전류방향에 따라 자기장의 방향 역시 영향을 받는다는 것을 의미한다.

실험 2: 실험 2에서는 총 두 가지의 실험을 진행하였다. 한 실험에서는 전류의 크기에 따른 자기장 크기의 변화를 알아보았고, 다른 실험에서는 원형 도선의 중앙으로부터 거리에 따른 자기장의 크기의 변화를 알아보았다.

참고자료

· 김상열 외, 물리학실험, 아주대학교 출판부, 제 12판