전류 주위의 자기장 결과레포트

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험결과
4. 결과분석
5. 토의
6. 오차원인 및 오차보완 방법
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
전류 주위의 자기장

2. 실험목적
여러 형태의 도선에 전류가 흐를 때 그 주위에 생성되는 자기장을 측정하여 암페어의 법칙 및 비오-사바르의 법칙의 결과와 비교한다.

6. 오차원인 및 오차보완 방법
전체적으로 실험값이 이론값보다 큰 값을 나타냈다. 이렇게 된 원인과 이론값과 실험값이 다른 이유를 살펴볼 필요가 있다.

 오차원인
1) 직선전류 실험 시 뒤쪽의 도선이 실험에 영향을 끼쳤다.
앞쪽 도선이 처음 뒤쪽 도선에 위치한 지점에 위치했을 때 뒤쪽 도선도 기전력은 존재하기 때문에 오차를 유발했다.

2) 유한한 솔레노이드이기 때문에 구간마다 자기장의 세기가 다르다.
솔레노이드 길이가 유한할 경우 솔레노이드 중심 내부에는 자기장 선이 촘촘하고 일정하게 생기지만 솔레노이드의 입구부분에는 자기장이 N극에서 S극으로 돌아가는 모양이기 때문에 내부 중앙보다 자기장선이 덜 촘촘하고, 균일하지 않다. 따라서 솔레노이드의 내부 중앙보다 입구부분의 자기장의 세기가 약하다. 일정하지 않은 자기장은 실험값에서 오차를 유발한다. 우리 실험에서 실험값이 이론값보다 작았다. 에서 볼 수 있듯이 솔레노이드가 유한하다면 이상적인 솔레노이드보다 작은 자기장이 측정될 수 밖에 없다.

3) 실험을 진행하는 과정에서 전류 값이 처음 고정해 놓은 값보다 줄어들었다.
전류는 도선을 통해서 이동한다. 도선에는 내부 저항이 존재하기 때문에 실제 전류보다 작은 전류가 실험에서 사용된다. 전류와 자기장은 비례하기 때문에 전류가 감소함에 따라 실험값이 이론값보다 작아지는 오차가 발생했다.

4) 솔레노이드 원 중심이 아닌 약간 차이가 나는 지점에서 측정했다.
이상적인 솔레노이드에서는 솔레노이드 내부라면 위치에 상관없이 자기장이 일정하다. 하지만 우리가 실험에 사용한 솔레노이드는 이상적인 솔레노이드가 아니므로 단면의 중앙에 위치하지 않는다면 오차가 발생한다.

참고 자료

한양대학교 물리학과 물리교재연구실, 『실사구시의 물리학 제 3판』, 한양대학교 출판부, pp.189~194
E+ 전자용어사전, 월간전자기술 저, 성안당
The Hall effect in metals and alloys Hurd, Colin 저, SpringerVerlag