예비레포트 - 암페어법칙

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법
5. 손가락 질문의 답
6. 질문사항
7. 결과 및 토의

본문내용

직선도선, 원형도선 및 솔레노이드 코일에 전류가 흐를 때 도선주위의 자기장의 세기를 측정하여 이론적인 자기장 분포 곡선과 일치하는가를 알고 암페어의 법칙과 비오-사바르의 법칙이 성립하는가를 확인한다.

2. 실험원리
매우 긴 솔레노이드 내부에서의 자기장은 암페어 법칙에 의해 이다. 이 때 n은 솔레노이드의 단위길이 당 도선의 감은 횟수이다. 즉 자기장의 세기는 코일의 반경이나 코일 내부의 위치에 무관하다. 그러나 실제 솔레노이드의 길이는 유한하고 내부 자기장도 균일하지 않으므로 보정이 필요하다.

<중 략>

(1) 컴퓨터를 켠다.
(2) 회전센서를 디지털 채널 1, 2에 자기장 센서를 아날로그 채널 A에 power amplifier를 연결한다.
(3) 인터페이스를 켠다.
(4) 바탕 화면에 있는 ‘암페어 법칙.ds' 프로그램을 실행한다.
(5) Experiment Setup 창에서 회전 센서를 클릭 한 후 Measurements 창에 position, Ch 1&2에 체크 한다.
(6) Sample rate가 100 Hz로 맞춘다.
(7) 자기장 센서를 클릭한다.

<중 략>

(1) 코일의 중앙에서 자기장센서를 반경방향으로 급격히 움직일 때 자기장(축방향)의 변화는 어떠한가?
- 코일의 중앙에서는 자기력선의 밀도가 중심에서 크고 반경방향으로 갈수록 작아지므로 자기장의 크기도 반경방향으로 움직이면 조금 감소하게 된다.
(2) 코일의 중심선 상에서 한쪽 끝에서의 자기장은 중앙에서의 자기장 값과 얼마나 차이가 나는가?
- 실험1의 데이터값을 보면 알 수 있다. 대략 절반의 차이가 난다.
(3) 실험에서(3),(4)식과 같이 보정값을 사용하는 이유는 무엇인가?
- (1)식에서 보면 자기장의 세기는 코일의 반경이나 코일내부의 위치에 무관함을 알 수 있다. 그러나, 우리가 측정하고자 하는 솔레노이드의 길이는 실제로 유한하고 솔레노이드 내부의 자기장도 균일하지 않기 때문에 보정을 해주어야 한다.

참고자료

· 없음