일반물리학실험 27장 '유도기전력' 보고서

목차

1.실험 목적
2.실험 원리
3.실험 기구 및 재료
4.실험 방법
5.측정값
6.실험 결과
7.결과에 대한 논의
8.결론
9.참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
시간에 따라 크기가 변하는 자기 다발 속에 코일이 놓이면 기전력이 유도된다. 이 유도 기전력이 자기장의 크기, 코일의 단면적 및 코일의 감은 횟수에 따라 어떻게 변하는지를 측정하여 페러데이 유도 법칙을 이해한다. 유도 기전력에 대해 알아본 후, 이를 이용한 장치인 변압기의 원리에 대해서도 탐구해본다.

2. 실험 원리
라는 식에서 보면, 매우 긴 이상적인 솔레노이드 내부의 자기장 B는 흐르는 전류 i와 단위 길이당 감긴 횟수 n에 비례함을 알 수 있다.
여기서 진공에서의 투자 상수인 μ_0의 값은 4π×10^(-7) T•m⁄A이다. 코일을 지나는 자기 다발 Φ가 시간에 따라 변화할 때 코일에 유도 기전력이 발생한다. N을 코일의 감은 횟수라고 할 때 발생되는 유도 기전력 ξ는 패러데이 유도 법칙에 따라 로 주어진다. 패러데이 유도법칙은 유도 기전력의 크기는 코일을 관통하는 자속(자기력선속)의 시간적 변화율과 코일의 감은 횟수에 비례한다는 전자기유도법칙이다.
따라서, 교류 전류 i=Isinwt가 흐르는 매우 긴 솔레노이드 내부에 또 다른 코일이 놓여 있다면 이 코일을 지나는 자기 다발 Φ_i는 Φ_i=〖BA〗_i=μ_0 n〖iA〗_i가 되고 코일에 유도되는 기전력 ξ_i는 식(27.2)로부터
이 된다. 이때 N_i는 코일의 감은 횟수, A_i는 코일의 단면적이다. 여기서 유도 기전력의 진폭을 ξ_i0라고 하면

3. 실험 기구 및 재료
멀티미터 2대, 솔레노이드 코일 6개, 함수 발생기, 자

4. 실험 방법
실험 1) 내부 솔레노이드 코일의 길이와 유도 기전력
①함수 발생기의 진동수를 100Hz에 맞춘다.
②외부 솔레노이드 코일과 내부 코일 하나의 직경과 길이를 측정한다.

참고 자료

일반물리학실험, 제4판, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2016
솔레노이드 위키백과 :
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%86%94%EB%A0%88%EB%85%B8%EC%9D%B4%EB%93%9C