[연세대학교] 일반물리학및실험(2) / 공학물리학및실험(2) 5. 자기장 실험 결과레포트

목차

1. 실험 결과
2. 결과 분석
3. 토의 및 건의 사항
4. 참고 문헌

본문내용

실험 결과
Experiment 1. Magnetic Field of a Straight Current-Carrying Conductor
실험 1에서는 직선 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장을 거리에 따라 측정하였다. 이론적으로 자기장의 세기 거리에 반비례함이 증명되었기 때문에 ), 측정된 값들을 꼴로 근사시켜 얻은 함수의 원하는 지점에서의 값을 나타내었다. 도선에 흐르는 전류의 세기는 5.0 A였고, 실험 결과는 아래의 표 1과 같다. 참고로, 진공의 투자율
위 표에서 이론 값 (Theoretical)은 위에서 소개한 수식을 이용해 이론적으로 계산한것이며, 오차율은 으로 계산하였다. 평균 값과 이론 값 역시 표 위쪽의 자기장 값처럼 단위는 이다. 표 1의 데이터를 토대로 그래프를 그리면 아래 그림 1과 같다. 이 때, 더욱 명확한 그래프를 얻기 위해그래프를 그림 2와 같이 그려보면 임을 알 수 있다. 파란 선이 측정값이고 빨간 선은 이론값이다. 측정값 추세선의 R 2 값도 0.901로 상당히 높게 나왔다.

Experiment 2. Magnetic Field of a Circular Current Loop
실험 2에서는 반경 =0.03 m짜리와 0.04 m짜리 원형 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장을 측정하였다. 전선에는 일정하게 5.0 A의 전류가 흐르도록 하였다. 도선 중심 축상에서 원형 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장의 세기는 이론적으로 으로 계산되므로 이 실험 결과와 비교하여 오차율을 위의 Experiment 1과 같이 분석하게 되었다. 결과 데이터에 적혀 있는 값은 아래 표 2, 표 3과 같다. 표 2는 반경이 0.03 m인 경우이고, 표 3은 반경이 0.04 m인 경우이다. 여기서 마찬가지로 이론값의 단위는  이다.

참고 자료

Hugh D. Young and Roger A. Freedman, University Physics with Modern Physics (14th Ed.), Pearson, 2016.
David Halliday, Robert Resnick and Jearl Walker, Fundamentals of Physics 9th Edition, Wiley, pp. 764-780