아주대학교 물리학실험2 A+ 19. 전자기 유도와 Lenz의 법칙 예비 + 결과 보고서

소개

아주대학교 물리학 실험2 과목 A+를 받은 '19. 전자기 유도와 Lenz의 법칙'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 솔레노이드 코일에서의 상호유도 현상을 측정하는 실험으로 Faraday 법칙을 이해할 수 있었고, 또한 변압기에서의 전압을 측정하는 실험으로 변압기의 원리와 특성을 이해할 수 있었다. 총 네 가지 실험을 하였는데, 이중 솔레노이드 코일에서의 상호 인덕턴스를 측정하는 실험, 철심이 있는 이중 솔레노이드 코일에서의 전압비와 권선비를 측정하는 실험, 그리고 변압기에서의 전압비와 권선비를 측정하는 실험과 전자기유도에서 유도 기전력의 방향을 알아보는 실험이었다.
먼저, 실험 1에서는 이중 솔레노이드 코일을 구성한 후, 1차 코일의 전류와 전압, 그리고 2차 코일의 전압을 측정하여 상호유도 현상을 관찰하여 이론상의 상호 인덕턴스((μ_0 N_1 N_2 A_1)/l)와 측정한 인덕턴스(E_(2,max)/((2πfi_(1,max))))의 값을 비교하는 실험이었다. 이때 2차 코일에는 전압센서만 연결되어 있고 전압센서의 내부저항이 커서 전류가 0이므로 2차 코일의 전류는 측정하지 않았다. 1차 코일이 지름이 작은 코일이고, 2차 코일이 지름이 큰 코일이므로 이를 잘 구분하여 사용해야 했다. 1차 코일을 2차 코일 안에 넣어 1차 코일에 신호발생기를 연결하고 각 코일에 전압 센서를 연결한 후 주파수가 60Hz와 120Hz일 때 각 코일의 전압과 전류를 측정해 보았다. 이 값을 이용하여 이론값인 와 를 각각 구하였다. 이론적으로 두 값이 같아야 했으므로 두 값의 비가 거의 1에 가까운 값을 가질 것이라고 생각되었다. 60Hz와 120Hz에서 실험적으로 상호유도계수 를 구한 결과 각각 1.05×10^(-3) (H)와 1.04×10^(-3) (H)가 나왔다. 그리고 이론적인 상호유도계수는 1.20×10^(-3) (H)로 이 두 실험값을 이론 값으로 나눈 결과는 각각 0.874와 0.869로 나왔고, 이로써 오차 백분율이 12.6%, 13.2%인 오차가 발생되었다.

참고자료

· 김상열 외, 물리학실험, 아주대학교 출판부, 제 12판