아주대학교 물리학실험 19. 전자기유도 결과

소개

물리학실험 10판으로 작성 (A+)

목차

[1] 측정값

[2] 계산 및 결과

[3] 토의
1. 질문에 대한 검토
1.1. 실험 1에서 는 주파수가 60 Hz, 120 Hz일 때 어떻게 서로 다른가? 그 이유는 무엇인가?
1.2. 실험 1의 결과에서 와 는 실험 오차 내에서 서로 같다고 할 수 있는가? 이로부터 어떤 결론을 내릴 수 있는가?
2. 실험과정 및 결과에 대한 검토

본문내용

60
0.192
0.073
0.085

0.979
120
0.196
0.073
0.171

0.965

<중 략>

1.3. 실험 2의 ‘전압비/권선비’의 결과로부터 1차코일과 2차코일의 코일 1회 당 자기선속에 대하여 어떤 설명을 할 수 있는가?

; 이상적인 변압기에서는 철심으로 인해 자기장이 매우 크게 증가해서 주변의 거의 모든 자기선속이 철심의 단면에 구속되게 되어 1차 코일과 2차 코일의 코일 1회 당의 자기선속이 같게 된다. 이로 인해, 전압비/권선비가 1인 의 관계를 만족한다. 그러나 실험 결과에서는 1에서 다소 벗어난 0.779, 0.804의 비가 60Hz와 120Hz에서 각각 계산되었다.

<중 략>

- 실험 2는 철심이 삽입된 이중 솔레노이드 코일에서 Faraday의 법칙에 따른 의 관계가 성립하는지 확인하는 실험이다. 실험 결과 전압비/권선비의 비율은 이론값 1에 상당히 못 미치는 결과를 보였다. 실험 2에서 추가로 삽입된 철심에 의해 누설되는 자기선속이 구속되어 2차코일의 유도기전력이 크게 증가했지만, 이 역시 실험 1에서와 같이 완벽한 폐회로를 구성하지 못하므로 자기선속의 누설로 인한 유도될 이 감소하기 때문이라고 생각한다.
실험 1에서 입력주파수와 가 정비례 관계에 있음을 확인했다. 그러나 실험 2에서는 주파수의 증가배수(2배)에 미치지 못하는 대략 1.09배() 미량의 증가만을 가져왔다. 실험 2에서 내부에 철심이 삽입되면 자기장이 매우 크게 증가한다.

참고자료

· Raymond A. Serway, John W. Jewett,『대학물리학Ⅱ』, 7판, 대학물리학 교재 편찬 위원회 옮김, (서울: 북스힐, 2010), p.727-729, 752-753, 785.
· ‘솔레노이드’, http://ko.wikipedia.org/wiki/솔레노이드(2012-07-12).
· http://user.chollian.net/~kimjh94/jungi/jungi_1/jungi1-6.html(2012-07-12).