아주대학교 2018년 물리학실험II A+ 결과보고서 실험18 - 전류와 자기장, 지구자기장

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최초 등록일
2019.04.18
최종 저작일
2018.01
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목차

[1] 측정값 및 계산

[2] 토의
1. 질문에 대한 검토
2. 실험과정 및 결과에 대한 검토

본문내용

[2] 토의
1. 질문에 대한 검토
질문 1. 위에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는가? 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙은 어떤 것이 있는가?
-> 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향과 일치한다. 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 법칙으로 앙페르의 오른손 법칙이 있다.

질문 2. 영점보정을 할 때 자기장 센서의 축을 동서방향으로 정렬하는 이유는 무엇인가?
-> 한 방향으로 자기장 센서의 값을 측정한 뒤 같은 위치에서 센서를 정확히 180도를 돌려서 다시 측정하면 그 위치에서의 자기장 방향은 정확히 반대 방향으로 바뀌어야 하므로 이를 이용하여 보정한다.

질문 3. 위의 그래프에서 이론값의 직선은 실험데이터와 얼마나 잘 일치하는가? 자기장이 전류에 정비례함을 확인하였는가?
-> 이론값과 실험값은 거리가 멀지 않을 경우에 대체로 일치하는 결과를 보였다. 거리가 0cm에서 15cm일 때까지 오차율은 0.66%, 7.12%, 4.87%, 3.26%로 오차가 10%를 초과하지 않아 자기장과 전류가 정비례함을 확인할 수 있었다. 반면 거리가 멀어지면 자기장의 영향이 감소하고 다른 요소의 영향이 커져 정비례하지는 않았다.

질문 4. 자기장이 원형도선 중앙의 값에서 5.0% 이하로 감소하는 거리는 대략 얼마인가?
-> 원형 도선 중앙일 때의 측정값은 약 21.5 가우스로, 이 값의 5%에 해당하는 0.63 가우스와 가장 유사하게 측정된 값들은 30cm일 때 0.78가우스와 35cm일 때 0.51 가우스이다. 따라서 약 32cm 부근에서 중앙의 값의 5%에 해당하는 값을 보일 것이다.

참고 자료

물리학실험 제 11판[수정증보판] / 김기홍 외 14인 / 아주대학교 / 2016 / p. 157 – 163
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