전류와 자기장, 지구자기장

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[2] 토의
1. 질문에 대한 토의

질문1, 위에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는가? 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙은 어떤 것이 있는가?
실험1에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하다. 오른손 법칙을 이용하여 확인할 수 있다. 오른손의 엄지손가락이 전류의 방향을 가리키도록 도선을 감아쥐면 네 손가락들은 자기장의 방향으로 회전한다.

질문2. 영점보정을 할 때 자기장센서의 축을 동서방향으로 정렬하는 이유는 무엇인가?
나침반의 N극이 가리키는 방향이 자기장의 방향이다. 따라서 지구의 자기장은 북쪽을 향한다.
이러한 자기장의 방향과 수직이 되도록 하게 만든 후 어떠한 외력도 받지 않는 조건하에서 영점을 보정하고자 자기장센서의 축을 동서방향으로 정렬하는 것이다.

질문3. 위의 그래프에서 이론값의 직선은 실험데이터와 얼마나 잘 일치하는가? 자기장이 전류에 정비례함을 확인하였는가?

위의 그래프(실험2a)를 통해 확인할 수 있는 것처럼 두 그래프 간에는 차이가 다소 없어 보였다. 그래프를 살펴보면 측정값에 해당하는 그래프는 자기장이 전류에 정비례함을 보여주고 있으며 이론 값 또한 마찬가지로 전류에 정비례하는 경향을 보여주고 있다.

참고 자료

김기홍외 14인, 제 12판 물리학실험, 아주대학교 물리학실험실, 2018.06.29, p. 157, 158

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