아주대 현대물리실험 magnetic field 자기장 실험 결과보고서 만점, A+

소개

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목차

1. 질문
2. 실험 1에 대한 데이터
3. 실험 2에 대한 데이터
4. 실험 3에 대한 데이터
5. 고찰
6. 참고문헌

본문내용

실험 1은 직사각형 도선에 전류가 흐를 때, 각 점에서의 자기장의 세기를 측정하는 실험이었다. 직사각형의 중심 축에 대하여 대칭인 위치의 점에서 자기장의 세기는 대칭적인 분포를 이룰 것 이라고 예측할 수 있다. 그러나 실제 실험값에서는 도선의 왼쪽보다 오른쪽에서 자기장의 세기가 조금 더 높은 값을 가지는 경향이 발견되었다. 이는 도선의 오른쪽에 변압기가 위치해 있고, 변압기에서 발생하는 자기장이 실험값에 영향을 주었을 것으로 예측된다.

데이터분석 1에서는 이차원배열을 이용하여 3차원 그래프를 plot하였다 이차원배열을 이용 하여 산점도, 막대그래프, heatmap을 plot하여 각 위치에 따른 자기장의 세기를 시각적으로 분석할 수 있었다. 데이터분석 2에서 직사각형 주변에 발생하는 자기장의 세기를 이론적으로 예측하였다. 도선의 길이가 무한하지 않기 때문에 각 edge에 대하여 vector potential을 유도한 다음 이를 x,y에 대하여 각각 편미분 하여 x,y에 대한 자기장의 세기를 구하였다. 그리고 벡터의 크기를 이용하 여 자기장의 전체 세기를 구할 수 있었다.

참고자료

· Jorge Enrique Garc´ıa-Farieta, Exploring the magnetic field of Helmholtz and Maxwell coils: a computer-based approach exploiting the superposition principle(2020)
· J. C. Olivares-Galvan, I. Hernandez, Calculation of the Magnetic Field Intensity in a Rectangular Conductor Carrying Current in Electromagnetism Introductory Courses(2009)
· RaymondA.serway, 대학물리학2,757p(2018)