비오샤바르 예비레포트

소개

비오샤바르법칙 예비 레포트 입니다.

목차

실험제목
실험기구
실험원리
실험방법

본문내용

1. 실험 목적
직선 도선, 원형 도선 및 솔레노이드 코일에 전류가 흐를 때 도선 주위의 자기장의 세기를 측정하여 이론적인 자기장 분포 곡선과 일치하는가를 알아보고 암페어의 법칙 및 비오-사바르의 법칙이 성립하는가를 확인한다.

2. 실험 도구
헬르모츠 코일, puwer supply, 자기력 측정 장치

3. 실험 원리
전류가 흐르는 도선 주위에 형성된 자기장의 특성을 조사해 보면 도선의 짧은 부분(ds) 에 의한 어떠한 한 점에서의 자기장의 크기 dB는 도선에 흐르는 전류 i 에 비례하며 도선으로부터의 거리 r의 제곱에 반비례하고 전류와 변위벡터의 방향각 θ의 sine값에 비례함을 알 수 있다. 또, 그 방향은 전류의 방향에서 변위 벡터의 방향으로 오른나사를 돌릴 때 오른 나사가 진행하는 방향이 된다. 이를 비오-사바르의 법칙이라고 부르며 수식으로 표현하면

i ds x r
dB = μ0/(4π) ----------
r3

비오-사바르 법칙은 전류가 주변 공간에 자기장을 어떻게 만드는가를 직접 설명하고 있지만 어떤 공간에 분포한 전류와 그 공간에 형성되는 자기장과의 관련성을 보다 단순하게 표한한 것이 앙페르의 법칙 이다. 전기학에서 전하의 분포가 주변 공간에 전기장을 어떻게 만드는가를 말하는 쿨롱의 법칙 대신에 공간에 분포한 전하와 그 것 때문에 형성되는 전기장과의 관련성을 보다 단순하게 표현한 가우스 법칙 을 널리 쓰는 것과 비슷하다.
비오-사바르 법칙, 쿨롱의 법칙은 근원, 즉 전하나 전류가 만드는 전기장과 자기장을 직접 계산하게 해 주지만 가우스 법칙이나 앙페르 법칙은 공간에 분포한 근원과 장의 통합된 관련성을 단순한 형태로 묘사하고 있다. 후자의 법칙이 더 근본적이고, 전자의 것은 이의 일반해라고 할 수 있다. 물론 두 쌍은 서로 대등하여 어떤 하나로 부터 다른 하나를 유도해 낼 수 있지만 전기학과 자기학이 통합된 맥스웰의 전자기 방정식에서는 후자의 것을 쓰게 된다.

참고자료

· 없음