패러데이법칙 실험 보고서

소개글

패러데이 실험에 대한 보고서입니다

목차

1. 실험 목표
2. 패러데이 법칙
3. 실험 setting 및 이론
4. 실험 장비
5. 실험 방법
6.실험결과
7.분석 및 토의

본문내용

1. 실험 목표
주파수에 따른 임피던스의 변화와 자기선속의 시간적 변화율에 따라서 회로에 유도되는 유도기전력(faraday 법칙)을 이해한다.
2. 패러데이 법칙
하나의 곡면(코일)을 지나가는 자기 선속은 다음의 식과 같이 정의되고,
- ①
자기선속의 변화와 유도기전력과의 관계는 다음 Faraday의 유도 법칙으로 표현되고 있다.
- ②
회로에 유도되는 유도기전력의 크기는 그 회로 loop를 지나간 자기선속의 시간적 변화율과 같다.
자기유도효과(유도전류)는 항상 그것을 발생시키는 원인에 반대하는 방향으로 나타난다. 원인은 자기장 내에서의 도체의 운동일 수도, 정지하고 있는 회로를 지나서 자기선속이 변화할 수 도 있고, 또는 경우가 함께 일어날 수도 있다. 위의 어떤 경우에서나 유도전류는 결국 운동이나 또는 자기선속의 변화에 반대하여 현재 상태를 유지/보존하려고 하고 있는 것이다.
3. 실험 setting 및 이론
먼저 실험 setting은 왼쪽의 그림과 같고, 그림과 같이 setting된 회로도는 오른쪽 그림과 같다.
그림에서 보면 interface 장비의 전원 source와 helmholtz coil과 저항으로 구성된 R-L 회로임을 알 수 있다. 회로 전체에 걸리는 총 임피던스는
이다. 이때 (i) 주파수 가 작으면 회로에 걸리는 총 임피던스 값은 저항의 값에 가까워지며(), (ii) 주파수 가 크면 회로에 걸리는 총 임피던스 값()은 인덕터(inductor)에 의한 임피던스 값을 고려해 주어야 한다.
(i) 주파수 가 작은 경우
회로에 걸리는 전체 저항은 inductor에 의한 임피던스 값을 무시한 회로 전체 저항 에 가까우며 전압을 인가하여 주었을 때 전류는
- ③
로 표현할 수 있다.
Helmholtz coil에 의한 자기장 는
- ④
로 주어지며 여기서 은 감긴 횟수(=320번), 은 coil의 반지름(=6.25cm), 는 진공에서의 투자율, 는 coil에 흐르는 전류로 표현할 수 있다.

참고 자료

없음