[일반물리학실험] 자기유도(전류천칭)

소개

[일반물리학실험] 자기유도(전류천칭)

목차

1. 목적
2. 원리
3. 실험기구및장치
4. 실험방법
5. 결과값
6. 결과
7. 검토

본문내용

1. 목적
자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 측정하여 자기유도 B를 측정하고, 진공상태에서의 투자율 의 실험값을 구한다.(실제 진공 중에 투자율 은 공기 중의 투자율 μ과 거의 동일하다.)


2. 원리
전류가 흐르는 솔레노이드는 자기장을 발생한다. 솔레노이드에서 발생한 자기장내에 전류가 흐르는 도선이 존재하면 도선은 식(1)과 같은 힘을 받는다.
는 자기장의 크기이며, 은 도선의 길이, 는 도선에 흐르는 전류의 세기이다.
(1)
위의 벡터식을 크기만 나타내는 스칼라로 바꾸어 크기만을 나타내면
(2)
이다.
식(2)에 나타난 는 도선 에 흐르는 (+)전류의 방향과 솔레노이드 내부의 자기장 사이의 각이다. 그리고, 솔레노이드 내부에서 생기는 자기장 의 세기는
(3)
은 솔레노이드의 단위 길이당 감긴 코일의 수이고, 는 이 솔레노이드에 흐르는 전류의 세기이다. 솔레노이드 내부에서의 자기유도 의 크기는 균일하며, 솔레노이드의 중심축에 평행하게 형성된다. 로 주어지지만 실제로는 공기중의 투자율과 거의 동일한 값을 가지고 있다.【 그림 1 】


본 실험에서는 전류천칭을 사용하여 전류가 흐르는 솔레노이드 내부에 생서되는 자기유도에 의하여 전류 도선에 작용하는 힘을 구하려고 한다.【그림 1】은 솔레노이드형 전류천칭의 그림이다. 이때 전류천칭의 ㄷ자형 회로의 양단자에 붙어 있는 뾰족한 칼날못을 전기 접촉이 잘 되게 하여 전류를 잘 흐르게 한다. 또한, 솔레노이드에 전류를 걸어주면 솔레노이드 내에서 전류선 에 수직하게 자기유도 가 형성되게 된다. 따라서 자기유도 의 방향과 전선 의 방향은 서로 수직하게 되어 의 값은 식(4)의 같이 된다.

참고자료

· 없음