(A+) 일반물리학실험2 전류저울

목차

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

본문내용

1.실험 목적
전류가 흐르는 전선이 자기장 속에서 받는 힘을 측정하여 자기장으 계산하고, 전류와 자기력간의 관계를 이해한다.
2.실험 원리
전류가 흐르는 도선이 자기장 속에 있을 때, 도선이 받는 자기력은 아래와 같다.
(F_B ) ⃗=IL ⃗×B ⃗
전류의 방향과 자기장이 이루는 각을 Φ 라 할 때, 자기력의 크기는 F_B=ILBsinΦ 이다.
I, L, B가 일정할 때 Φ 에 따른 자기력의 크기는 Φ=π/2에서 F_B=ILB로 최대가 되며,Φ=0에서 F_B=0으로 최소가 되는 사인 곡선의 형태를 따른다.
또한 I, L을 측정 가능할 때 Φ=π/2 에서 F_B를 측정하면 B=F_B/IL 로 자기장 B를 측정 가능하다.

3.실험 장비
전류저울 장치, 전류고리 set, 전자저울 (Scale:0.01g), DC Power Supply
4.실험 방법
실험 1) 전류와 자기력
클램프에 전류저울 장치를 설치하고 전류고리 하나를 골라 장착한다.
저울을 켜고 자석 장치를 저울 위에 올린후 전류고리와 자석의 홈이 나란하도록 한다.
DC Power Supply를 장치에 연결하고 정전류 모드로 동작하게끔 한다.
전류를 0A로 설정하고 저울을 영점 조정한다. (실제 실험에서는 조절 노브를 최소로 하여도 0.02A가 최소치였으므로 Power Supply를 끈 상태로 영점 조정한 후 0.02A부터 측정하였음)
전류를 0.5A씩 3A까지 올리며 저울에 표기된 무게를 기록한다.
무게를 힘으로 환산하고 전류와 힘의 그래프를 그리고 자기장을 계산한다.
전류 고리를 바꾸어 가며 2)~6)을 반복한다.
실험 2) 전류와 자기장 사이의 각도와 자기력
회전 손잡이가 달린 전류저울 코일을 설치한다.
자석을 코일용으로 교체하여 코일면과 자석의 홈이 나란하도록 한다.
전류를 0A로 설정하고 저울을 영점 조정한다.

참고 자료

부산대학교 물리학교재편찬위원회, 『일반물리학실험』, 5판; 민음사, 2019, pp 219~226