암페어 법칙 예비

저작시기 2007.05 |등록일 2011.09.18 한글파일한컴오피스 (hwp) | 7페이지 | 가격 300원
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제목 : 암페어의 법칙
목적 : 원형도선, 직선도선, 솔레노이드 코일에 전류가 흐를 때 생성되는 자기장을 이해하 고 이론적 값과 실험값을 비교한다.
이론
자기장의 방향과 세기
* 오른나사의 법칙: 전류의 방향으로 오른나사를 진행 시킬 때에 나사를 돌리는 방향이 자 기장의 방향이 된다는 법칙이다.
*암페어의 법칙: 오른손의 엄지손가락을 전류의 방향으로 향하게 하고 나머지 네 손가락으 로 도선을 감아쥐면 네 손가락의 방향이 자기장의 방향이 된다는 법칙이 다.
- 도선에 흐르는 전류의 방향이 바뀌면 자침의 N극이 가리키는 방향이 반대로 되므로 자기 장의 방향도 바뀌게 된다.
- 자기장의 세기: 전류에 의한 자기장의 세기는 전류가 많이 흐를수록 강하고, 도선에 가까 울수록 강하다. 즉, 도선에서 멀어질수록 자기장의 세기가 약해진다.
(1) 홀 센서의 원리
자기장을 검출하는 방법에 따라 검출 센서의 종류는 여러 가지가 있으나 아마도 가장 널리 알려진 센서는 홀 센서일 것이다. 홀 센서는 반도체 (홀 소자)의 전극에 전류를 흐르게 한 후 수직방향으로 자기장을 인가할 때 전류의 방향과 자기장 방향에 수직하게 발생하는 전위차(electric potential)를 측정한다. 이를 홀 전압()이라 하고 다음과 같이 표현된다.
여기서 는 홀 전압, 는 비례계수, 는 홀 센서에 인가하는 전류 그리고 는 외부 Magnetic flux density를 나타낸다.
그림 37-1 Hall 기전력의 발생 개념도
만일 홀 센서에 공급하는 전류를 항상 일정하게 흐르게 한다면 외부 자기장에 어느 정도 비례한 일정한 출력 전압을 얻을 수 있을 것이다.
어느 정도 일정한 출력 전압이라고 한 이유는 홀 소자 자체의 비선형성(non-linear) 때문인데 이러한 비선형성이 존재하여도 홀 소자를 많이 사용하는 이유는 반도체 소자이기 때문에 반복성이 매우 우수하여 비선형성을 보상하는 회로를 추가하기만 하면 손쉽게 선형 자기장검출기를 제작할 수 있기 때문이다.
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