[건국대학교 대학물리2 A+] 패러데이 법칙 실험레포트

소개

이 실험은 회전하는 코일과 자기장을 이용하여 패러데이의 유도 법칙을 정량적으로 확인하는 실험입니다. 회전 속도에 따라 발생하는 유도 전압을 측정하고, 이론식과 비교하여 전자기 유도 현상의 본질을 이해하고자 하였습니다. 교류(AC)와 직류(DC) 조건에서의 결과 차이, 실효값과 최대값의 관계, 오차 해석 등을 포함하여 학습자료로 활용하기에 적합합니다.

목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목표
자기장 안에서 회전하는 코일을 통하여 전자기 유도 현상을 확인하고, 이 때 발생하는 전위차
를 측정하여 패러데이의 유도 법칙을 정량적으로 이해한다.

2. 실험 원리
패러데이의 유도 법칙은 회로 내의 유도 기전력 ε은 그 회로를 통과하는 자기 플럭스(Φ)의 변
화하는 율과 같다는 것이다. 방정식의 형태로는


가 되고, 여기서 부의 부호는 유도 기전력의 방향이 플럭스의 변화를 방해하는 방향임을 나타
낸다. 이것이 패러데이의 유도 법칙이다.
그림 2.6.1의 (c)에서와 같이 고리의 단면에 수직한 선이 자기장 B와 각도 θ를 이룰 때 고리

면을 지나는 자기 플럭스는
이고 고리가 일정한 각속도 ω로 돌고 있을 때 시간 t에서의 고리의 방향각 θ는

라고 할 수 있으므로, 이 고리에 이끌린 기전력은 패러데이의 유도 법칙에 의해

가 된다. 즉, 같은 각진동수 ω로 변하는 교류 기전력이 된다. 일반적으로 고리의 면적이 A,
감긴 수가 N인 줄토리의 경우 유도 기전력은 다음과 같다.

참고자료

· Raymond A. Serway, John W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 10th ed., Cengage, pp. 735–758
· Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics Extended, 10th ed., Wiley
· 건국대학교 물리학과, 일반물리학실험 개정판, 북스힐, pp. 203–212