여러 종류의 코일에서 자기장 측정 실험을 통해 단일 코일에 의해 형성되는 자기장의 특성을 알아보고, 실험에서 발생하는 오차의 원인과 해결방법을 모색해본다.

소개

17장 정도 분량의 소논문 과제입니다.

목차

I. 서론
II. 본론
1. 실험 관련 이론 및 실험 방법
2. 실험 결과 및 분석
3. 오차의 원인 분석 및 개선방안
4. 실험 오차의 개선
III. 결론

본문내용

*논문 주제 : 여러 종류의 코일에서 자기장 측정 실험을 통해 단일 코일에 의해 형성되는 자기장의 특성을 알아보고, 실험에서 발생하는 오차의 원인과 해결방법을 모색해본다.
I. 서론
본 논문은 단일 코일에 흐르는 전류에 의해 형성된 자기장의 변화를 측정하여 자기장의 특성을 알아보고, 실험 오차에 대한 원인과 해결방법을 모색해보는 것을 목적으로 한다.
이 연구는 필자가 2008학년도 2학기 고려대학교 일반물리학 실험 수업 중에 ‘단일코일에 의해 형성되는 자기장의 특성’에 관한 실험을 하면서 결과 값만을 토대로 분석하였음을 밝힌다.
도선에 전류가 흐르면 도선 주위에 자기장이 형성되는데 이러한 자기장은 전류요소로부터 일정한 거리만큼 떨어진 위치에서의 자속밀도로 측정가능 하다. 실험에서 사용한 단일 코일은 원형코일과 솔레노이드 두 가지 이다. 이들 코일은 몇 가지 요인에 의해 측정 위치에 따라 자기장의 변화를 일으킬 수 있는데, 이 실험에서 다룬 요인들은 다음 세 가지이다.
① 코일 내부에 있는 축의 위치 변화
② 코일에 감긴 도선수의 변화
③ 코일의 반지름 변화
이러한 세 가지 요인을 가지고 자기장의 변화를 다음 본문에서 제시될 기존 이론들과 공식에 대입하여 서로 비교 및 분석을 해 볼 것이다. 또한 전류와 자기장 사이의 현상을 공식화한 앙페르 법칙에서 진공의 투자율을 이론값과 실험값을 비교해 실험 오차를 알아 볼 수 있다. 따라서 실험 오차와 오차의 원인들을 통해 실험 시 오차를 줄일 수 있는 해결 방법들을 모색해 보고 적절한 방안을 제시해 볼 것이다. 이러한 오차 해결 방안은 학생들이 전류와 자기장에 관한 이론을 이해하는데 도움이 되고, 앞으로 물리 실험을 하는 데 있어서 기존 실험방법의 문제점과 실험 오차를 줄여 결론적으로 더 정밀한 실험에 이바지 할 수 있게 되기를 기대해 본다.
이 자기장 특성 실험에서는 코일에 의해 형성되는 자기장 측정 장치인 테슬러 미터와 프로브(probe)를 이용하여 자속밀도를 측정하였고, 이론값과 오차율 등은 직접 공식에 대입하여 계산하였다. 그리고 자기장의 변화를 쉽게 관찰하기 위해 Origin 프로그램을 이용해 표와 그래프로 작성하였음을 밝힌다.

참고자료

· D. Halliday, 일반물리학 (7판) 제 2권, 범한서적주식회사, 2006, pp936~939
· Paul G. Hewitt, 수학 없는 물리 (9판), 홍름과학출판사, 2003, p399
· 고려대학교 이과대학 물리학과 교양물리실,
· http://inphy.korea.ac.kr/inphy/Student_GenPhyExp_Manual/2765
· 네이버 백과사전, http://100.naver.com/