2-4. 암페어법칙(자기장측정)

소개

연세대학교 공학물리학및실험(2) 자료입니다
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목차

1. Data
2. Result
3. Discussion
4. Reference

본문내용

3. Discussion
이번 실험은 직선, 원형도선, 솔레노이드 같은 여러 모양의 도선에 전류를 흘러 보낼 때 생기는 자기장의 세기를 알아보고 그래프의 개형을 분석하는 실험이었다. 실험 결과를 토대로 암페어의 법칙과 비오-사바르의 법칙이 성립하는가를 알아보았으며 이 방법으로는 이론값과 측정값을 구하여 비교해보았다. 자기장은 직선도선과 원형도선으로부터 멀어질수록 자기장의 세기가 감소하는 형태를 보였다. 솔레노이드 도선의 경우에는 자기장의 세기가 log 그래프처럼 중심으로 다가갈수록 자기장의 세기가 커지고 중심에 들어간 후부터는 그 크기가 일정한 모습을 보였다. 그래프를 보면 암페어의 법칙과 비오-사바르 법칙에 근거한 식의 형태를 따르고 있다.
하지만 이론값과 실험값에 있어서 오차가 발생하였다. 때문에 오차의 원인에 대하여 생각해 보았다. 암페어의 법칙이나 비오-사바르의 법칙에 근거하여 측정값을 토대로 B값을 구하였다. 이때 제시된 투자율은 어떠한 상수로 주어졌는데, 이 상수와 실험에서 작용하던 상수와의 차이가 있을 수 있다. 때문에 이에 의한 오차가 발생할 수 있다. 또, 자기장 센서의 움직임이 정확하지 못했다. 톱니막대가 유격이 커서 일직선상으로 당겨지는 것이 아니라 상하좌우로 크게 흔들렸다. 때문에 천천히 당겼을 때 그래프가 개형에서 튀는 부분이 있었다. 기계를 사용하여 자기장센서가 움직일 때 오차를 줄일 수 있다.
원형도선의 경우 자기장 센서가 정확히 중심에 있다고 할 수 없었다. 정확한 위치에 놓을 만한 장비가 없었기 때문에 눈으로 보고 위치시켰다. 이 때문에 오차가 발생하였을 것이다.

참고자료

· http://phylab.yonsei.ac.kr/