패러데이 법칙 실험-건국대학교 물리학 및 실험-2

소개글

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목차

1. 실험 목표

2. 실험 원리

3. 실험 기구 및 장치

4. 실험 방법

5. 실험 결과
① AC Big Square
② AC Square
③ AC Circle
④ DC Big Square
⑤ DC Square
⑥ DC Circle

6. 토의

본문내용

1. 실험 목표
자기장 안에서 회전하는 코일을 통하여 전자기 유도 현상을 확인하고, 이 때 발생하는 전위차를 측정하여 패러데이의 유도 법칙을 정량적으로 이해한다.
2. 실험 원리
패러데이(Faraday)의 유도 법칙은 회로 내의 유도 기전력 ε은 그 회로를 통과하는 자기플럭스(Φ_B)의 변화하는 율과 같다는 것이다. 방정식의 형태로는
ε = -(dΦ_B)/dt (1)
가 되고, 여기서 부의 부호는 유도 기전력의 방향이 플럭스의 변화를 방해하는 방향임을 나타낸다. 이것이 패러데이의 유도 법칙(Faraday’s Law of induction)이다.

그림 2.6.1의 (c)에서와 같이 고리의 단면에 수직한 선이 자기장 B와 각도 θ를 이룰 때 고리면을 지나는 자기 플럭스는
Φ_B = ∫▒〖B ∙ dS〗 = hlBcosθ (2)
이고 고리가 일정한 각속도 ω로 돌고 있을 때 시간 t에서의 고리의 방향각 θ는
θ = ωt (3)
라고 할 수 있으므로, 이 고리에 이끌린 기전력은 패러데이의 유도 법칙에 의해
ε = -(dΦ_B)/dt = hlBωsinωt (4)
가 된다. 즉, 같은 각진동수 ω로 변하는 교류 기전력이 된다. 일반적으로 고리의 면적이 A, 감긴 수가 N인 줄토리의 경우 유도 기전력은 다음과 같다.
ε = -NABωsinωt (5)

참고 자료

일반물리학실험/건국대학교 물리학과/북스힐/2021.03.01/p.203~212