[일반물리학실험]Biot-Savart(비오사바르)의 법칙

소개

서울대학교 일반물리학 실험 결과레포트입니다

목차

『 서 론 』
Ⅰ.실험의 목적
Ⅱ.배경이론

『 본 론 』
Ⅰ.실험 장치
Ⅱ.실험 방법
Ⅲ.실험 결과
Ⅳ.결과 분석과 토의

본문내용

Ⅰ.실험의 목적
전류가 일으키는 자기마당은 1820년 경 에르스텟(Oersted)과 암페어(Ampere)에 의해 밝혀졌다. 전류에 의한 자기마당은 전류의 방향과 크기에 어떻게 의존하는지, 전류가 흐르는 도선으로부터의 위치에 어떻게 의존하는지 알아보고, 이로부터 비오-샤바르(Biot-Savart)의 법칙과 앙페르(Ampere)의 법칙을 유도하여 본다. 아울러서 주변의 자기마당을 나침반과 홀센서를 사용하여 측정하는 방법에 관해서도 탐구해 본다.

Ⅱ.배경이론
1. 비오-샤바르(Biot-Savart)의 법칙에 관하여
① 전류 i가 흐르는 도선으로부터 r만큼 떨어진 지점 P에서의 자기마당의 크기는 다음의 식으로 표시되며 이를 비오-샤바르의 법칙이라고 부른다.

② 도선의 각부분으로부터의 자기마당을 벡터적으로 합산하면 특정지점에서 도선전체에 대한 자기마당값을 구할 수 있다. 특히 무한 직선도선의 경우에는 그 크기가 다음처럼 표시된다. (방향은 오른나사법칙에 의존한다.)

2. 앙페르(Ampere)의 법칙에 관하여
① 자기힘에 대해서도 전기힘에서의 가우스법칙과 같은 편리한 법칙이 존재한다. 도선주변의 임의의 닫힌 고리를 생각하면 그 고리를 따라 자기마당 벡터를 선적분한 값은 다음과 같다.

② 이같은 앙페르의 법칙은 기본적으로는 비오-샤바르의 법칙과 완전히 동치인 내용이지만, 앙페르의 법칙을 이용하면 단순한 대칭성을 가진 대상의 경우에는 보다 쉽게 문제에 접근할 수 있다.
3. 솔레노이드(Solenoid)내의 자기마당에 관하여
① 무한히 긴 솔레노이드에 무한히 촘촘하게 단위길이당 n의 권선밀도로 도선이 감겨져 있다면, 여기서 솔레노이드 내부의 자기마당을 구하기 위해 솔레노이드 내외부에 걸쳐 있는 사각고리(한 변 h) 정한다.

참고자료

· 없음