아주대학교 물리학실험2 전자기유도와 Lenz의 법칙(A+)

소개

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목차

1. 측정값
2. 토의
3. 참고문헌

본문내용

이번 실험의 목적은 전자기 유도 실험을 통해 Lenz법칙이 성립하는지 확인하는 것이었다. 이중 솔레노이드에 전압을 가하여 형성되는 상호 인덕턴스 값을 측정하였고 솔레노이드에 전압을 가하는 실험을 조건을 달리하며 3번 진행하였다.
Lenz의 법칙은 전자기 유도 현상에 관한 법칙으로, 자기 유도 또는 전기 유도 현상에서 발생하는 현상을 설명한다. 변하는 자기장은 그 주변의 회로에 유도 전압을 발생시킨다. 그리고 이 유도 전압은 원래 자기장을 생성하는 원인의 방향을 막으려는 경향이 있다. 즉, 유도 전압이 발생하는 과정에서 발생한 전류는 자기장을 생성하는 원래 전류의 방향을 막으려는 방향으로 흐른다.
실험1에서는 이중 솔레노이드에 전압을 가해 상호인덕턴스에 대해 실험하였다. 상호인덕턴스는 하나의 코일에서 발생한 자기장이 인접한 다른 코일에 영향을 주어 그로인한 유도전류를 발생시키는데, 그로인해 발생한 유도전압을 설명하기 위한 개념이다. 실험1에서 같은 이중 솔레노이드를 60Hz, 120Hz로 다른 주파수로 측정했다. 이론적으로는 i_(1,max)는 전자기유도 법칙과 주파수에 따른 임피던스의 변화 때문에 주파수가 달라짐에 따라 변화해야한다. 주파수와 전류가 반비례했어야했는데 반대로 측정되었다. 이는 주변의 환경적 요인이 원인이라고 생각한다. 실험실 내에 수많은 전자기기가 있었고 주변에 강자성체도 매우 많았다. 이들의 자기장이 실험에 어느정도 영향을 미쳤다고 보았다. 그리고 측정된 상호인덕턴스와 이론적 상호인덕턴스의 나눈 값이 1에 근접해 두 값이 거의 같다고 볼 수 있다. 또한 앞서 전류값에 큰 오차가 발생하였으나 결과적으로 상호인덕턴스를 구하는데에는 적은 영향을 미쳤고 만약 전류를 제대로 측정한다면 측정된 상호인덕턴스값을 더욱 정확하게 구할것이라고 예측된다.

참고자료

· 제12판 물리학실험, 아주대학교 출판부,2018, p. 169~ p. 179