소개글
"전류주위의 자기장 결과 레포트"에 대한 내용입니다.
목차
1. 전류 주위의 자기장
1.1. 실험 목적
1.2. 실험결과
1.2.1. 직선 도선 주위의 자기장 측정
1.2.2. 원형 도선 주위의 자기장 측정
1.2.3. 솔레노이드 중심축에서의 자기장 측정
1.3. 결과분석
1.4. 오차원인 및 오차보완 방법
2. 참고 문헌
본문내용
1. 전류 주위의 자기장
1.1. 실험 목적
여러 형태의 도선에 전류가 흐를 때 그 주위에 생성되는 자기장을 측정하여 암페어의 법칙 및 비오-사바르의 법칙의 결과와 비교하는 것이 실험의 목적이다.
전류가 흐르는 도선 주위에는 자기장이 생성된다. 이 자기장의 크기와 분포를 측정하고, 그 결과를 암페어의 법칙과 비오-사바르의 법칙을 이용하여 계산한 이론값과 비교하는 것이 이 실험의 목적이다. 직선 도선, 원형 도선, 솔레노이드 등 다양한 형태의 도선에 대해 실험을 수행하여, 실험 결과와 이론값을 체계적으로 비교하고자 한다.
이를 통해 전류에 의해 생성되는 자기장의 특성을 이해하고, 관련 법칙들을 실험적으로 검증할 수 있을 것이다. 또한 자기장 측정에 사용되는 센서의 원리와 한계점을 파악할 수 있을 것으로 기대된다.
1.2. 실험결과
1.2.1. 직선 도선 주위의 자기장 측정
직선 도선 주위의 자기장 측정은 전류가 흐르는 직선 도선 주변의 자기장을 측정하는 실험이다. 이 실험에서는 도선으로부터의 거리에 따른 자기장의 세기를 측정하고 비오-사바르 법칙과 비교하였다.
실험 결과, 도선으로부터의 거리가 1cm일 때 자기장의 측정값은 0.6238G이었고, 거리가 2cm일 때는 0.3119G, 3cm일 때는 0.2552G, 4cm일 때는 0.1416G, 5cm일 때는 0.1263G로 측정되었다. 이는 비오-사바르 법칙에 따른 이론값 0.6G, 0.3G, 0.2G, 0.15G, 0.12G와 대체로 잘 일치하는 결과였다. 즉, 거리가 2배씩 늘어날수록 자기장의 크기가 약 1/2배씩 작아지는 경향성을 보였다.
이를 통해 전류가 흐르는 직선 도선 주변에 생성되는 자기장의 세기는 도선으로부터의 거리에 반비례한다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 비오-사바르 법칙 B(r) = (μ0 I) / (2πr)에 부합하는 결과라 할 수 있다.
다만 3cm와 4cm 지점에서 각각 27.6%, 5.6%의 상대적으로 큰 오차가 발생하였는데, 이는 실험 과정에서 자기장 센서의 정확한 수직 및 수평 배치가 어려웠거나 전류 세기 측정에 오차가 있...
참고 자료
한양대학교 물리학과 물리교재연구실, 『실사구시의 물리학 제 3판』, 한양대학교 출판부, pp.189~194
E+ 전자용어사전, 월간전자기술 저, 성안당
The Hall effect in metals and alloys Hurd, Colin 저, SpringerVerlag
한양대학교 물리학과 물리교재 연구실, <실사구시의 물리학>, 한양대학교출판부(2017), p.166-176
1
2
3
4
5