[물리실험] 암페어 법칙(자기장 측정)

소개

연세대학교 공학기초물리 실험입니다

목차

1. 측정값
(1) 직선도선 주위의 자기장 측정
(2) 원형도선 주위의 자기장 측정
1)반지름이 3cm 일때
2)반지름이 4cm 일때
(3) 솔레노이드 중심축에서의 자기장 측정
[질문]
2. 결과및 토의
3. 참고문헌

본문내용

(2) 코일의 중심선 상에서 한쪽끝에서의 자기장은 중앙에서의 자기장 값과 약 얼마나 차이가 나는가? 이론적 공식으로도 유도해보라

-> 측정된 값으르논 약 13.85가우스 정도의 차이가 났다. 그러나 이론으로 유도해 보았을때 중심에서 22.6가우스 끝에서 11.9가우스로 10.7가우스 정도의 차이가 났다.
이론적인 유도
반경(R)=2.2cm 길이(l)=13.0cm 감은수(n=N/l)=22308
보정계수의 계산
코일중앙 km=1/2[2*65/(652+222)1/2]=0.9472
코일끝 ke=1/2[130/(1302+222)1/2]=0.4929
코일상수=ku0n
코일중앙에서 코일상수= 0.9472*4π*10-7*22308=0.0266(T/A)
코일끝에서 코일상수= 0.4929*4π*10-7*22308=0.0138(T/A)
코일중앙에서의 이론치= 0.0266*0.086*10000=22.9gauss
코일끝에서의 이론치= 0.0138*0.086*10000=11.9gauss

*비오사바르 법칙 : 원형전류와 자기장에 관한 암페어의 법칙과 전후해서 1820년 장밥티스트 비오(Jean-Baptiste Biot)와 펠릭스 사바르(Flix Savart)가 발견하였다. 이 발견을 계기로 전자기(電磁氣) 현상의 통일적인 이론을 얻는다는 것이 물리학의 과제의 하나가 되었다. 전류 I가 흐르고 있는 회로 안의 미소부분 Δs에 의해서 P점에 생기는 자기장 ΔH는 P와 Δs를 포함하는 면에 수직이고, 그 방향은 암페어의 법칙에 따른다. 그 크기는 ΔH=IΔs ·sin θ/4πr2 으로 주어진다. P점에서의 자기장의 세기는, 이 관계에 입각해서 얻어지는 회로 안의 각 미소부분에 의한 자기장의 벡터합으로써 구해진다.

참고자료

· phya.yonsei.ac.kr/~phylab