물리 예비보고서 코일의 자기장 실험

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 장비
5. 실험 방법
6. 생각해보기
7. 참고문헌

본문내용

실험제목: 코일의 자기장 실험

실험 목적
: 코일의 개수와 반지름을 변화시키면서 전류가 흐르는 코일이 만드는 자기장을 측정하고 암페어 법칙을 확인한다.

실험 이론
: 일정한 전류가 흐를 때 그 둘레에 만들어지는 자기장의 방향과 크기를 나타내는 법칙이다. 원형 전류에 전류를 흐르게 했을 때, 중심에서 자기장의 세기는 전류의 세기가 클수록 강해진다. 하지만 반지름이 클수록 자기장이 약해진다. 중심에서 자기장의 방향은 전류의 방향으로 오른손 엄지 손가락을 향하게 하면 자기장의 방향은 나머지 네 손가락이 도선을 감아 쥐는 방향이다.

비오-사바르 법칙은 전자기학에서 주어진 전류가 생성하는 자기장이 전류에 수직이고 전류에서의 거리의 역제곱에 비례한다는 물리 법칙이다. 또한 자기장이 전류의 세기, 방향, 길이에 연관이 있음을 알려준다. 비오-사바르 법칙은 전자기학에서 유효하며 앙페르 회로 법칙과 가우스 자기 법칙과 일맥상통한다. 원점 r=0에 전류 I가 무한소의 길이의 전선 dI을 따라 흐른다고 하자. 그렇다면 이 무한소의 전선에 흐르는 전류에 의하여 발생하는 무한소의 자기장 dB(r)은 다음과 같다.

5-1. 실험 진행 방법
전류가 흐르는 코일의 축 상에서 자기장 센서를 이동시키면서 위치에 따라 자기장을 측정, Rotary motion 센서에 추를 달고 이를 자기장 센서와 줄로 연결하여 자기장 센서의 위치를 측정

1) 컴퓨터 셋업
① 사이언스 워크숍 인터페이스에서 자기장 센서 DINN 플러그를 인터페이스의 ‘Analog Channel A’에 연결
② Rotary motion 센서 phone 플러그는 인터페이스의 ‘Digital Channel 1,2’에 연결 (Rotary motion 센서 phone 플러그의 포트를 바꾸어 끼우면 양의 회전 방향이 바뀐다.)

참고 자료

Raymond A. Serway 외 1명. (2009). 최신대학물리학 ||. 대학물리학교재편찬위원회 역(7판). 북스
힐
김창배 외 8명. (2016). 대학물리학실험(1판). 북스힐.
두산백과, [네이버 지식백과] 앙페르의 법칙,
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1123404&cid=40942&categoryId=32240
위키백과, 비오-사바르 법칙,
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B9%84%EC%98%A4-%EC%82%AC%EB%B0%94%EB%A5%
B4_%EB%B2%95%EC%B9%99