[부산대 일물실] 전류가 만드는 자기장 결과보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값 및 실험결과
6. 결과에 대한 논의
7. 결론
8. 질문 및 토의
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1.실험목적
교류전류가 흐르는 도선에서 발생하는 자기장을 탐지 코일에 유도되는 기전력을 측정하여 구한다. 이로부터 직선 도선, 원형 도선 주변 빛 솔레노이드 내부의 자기장 세기의 분포를 구하고 Faraday 유도 법칙과 Biot-Savart 법칙에 대해 배운다.
2. 실험 원리
1). 전류가 만드는 자기장
Ampere 고리 내부의 알짜전류를   라고 하면 Ampere 법칙은 다음과 같다.

여기서 는 투자 상수이며 그 값은  ×   ∙  이다.
(1) 긴 직선 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장
그림 1 직선 전류 주의의 자기장
그림 1과 같이 전류 가 흐르는 무한히 긴 직선 도선을 중심으로 반지름이 인 Ampere 고리에서 자기장의 크기 는 고리 위의 모든 점에서 같다. 길이 요소 의 방향을 그림과 같이 잡고 반시계 방향으로 적분하여 Ampere 법칙을 적용하면    를 얻는다. 즉,

(2) 원형 전류 고리가 만드는 자기장
그림 2 반지름이 R인 원형 전류 고리의 단면
원형 도선이 있을 때, 전류 요소 ids는 지면 앞으로 나오는 방향이고, r에 수직이다. 또 dB의 방향도 r에 수직인 방향이 된다.     이므로 비오-사바르 법칙에서 다음과 같다.

원형 전류의 각 전류요소 ids에 의한 자기장 dB를 그 회로에 따라 모두 합하면 회로 축에 수직인 dB의 y 성분은 상쇄되므로 dB의 x성분만 남는다.

참고 자료

일반물리학실험, 붓나대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각