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전류가 만드는 자기장2025.04.281. 비오-사바르 법칙 전하의 이동으로 전류가 발생하면 그 주위에는 자기장이 형성된다. 이처럼 전류에 의해서 형성된 자기장은 비오-사바르 법칙(Biot-Savart law)을 따르게 된다. 본 실험에서는 이 비오-사바르 법칙을 이용해 솔레노이드, 원형 코일, 헬름홀츠 코일에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자기장의 세기와 방향을 측정하고 이론값과 비교하였다. 2. 솔레노이드가 만드는 자기장 솔레노이드에 전류가 흐르면 솔레노이드 내부에 일정한 자기장이 형성되며, 솔레노이드 외부로 갈수록 자기장의 크기가 감소한다. 본 실험에서는 솔레노이드...2025.04.28
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아주대)현대물리학실험 Helmholtz coil 결과보고서2025.01.291. Helmholtz Coil 이번 실험은 Faraday's Law을 이용하여 유도기전력을 측정하는 실험2는 진행하지 않고, helmholtz coil의 축 위에서 위치에 따른 자기장의 세기를 측정, 비교하는 실험1만을 진행하였다. 실험1은 반지름이 10.5cm이고 200번씩 감겨있는 원형 코일 2개를 축 상에서 평행하게 세우고 직렬로 연결된 코일에 각각 2V의 전압을 흘려준다. 이때 두 코일 간의 거리를 우선라고 한다면, 10.5cm, 15.5cm, 20.5cm, 5.5cm의 순서로 측정하였다. 10.5cm일 때, 두 코일 간의...2025.01.29
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자기장(암페어 법칙과 비오-사바르 법칙)(정식보고서)2025.04.281. 직선 도선에서의 자기장 직선 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장은 암페어 법칙에 따라 전류의 세기에 비례하고 도선으로부터의 거리에 반비례한다. 실험에서는 직선 도선에서 거리 변화에 따른 자기장을 측정하고 이론값과 비교하여 오차를 확인하였다. 2. 원형 도선에서의 자기장 원형 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장은 비오-사바르 법칙에 따라 계산할 수 있다. 실험에서는 원형 도선 중심으로부터의 거리 변화와 전류 변화에 따른 자기장을 측정하고 이론값과 비교하였다. 3. 솔레노이드 코일에서의 자기장 솔레노이드 코일에 흐르는 전류에 의한 자...2025.04.28
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아주대학교 현대물리학 실험EM-5. Helmholtz coil Faradays law 결과 보고서2025.01.171. Helmholtz coil Helmholtz coil은 균일한 자기장을 발생시키는 장치로, 두 개의 동일한 원형 코일이 코일 반지름의 거리만큼 떨어져 배치되어 있다. 이 실험에서는 Helmholtz coil을 사용하여 코일 사이의 거리에 따른 자기장의 변화를 관찰하였다. 코일 반지름은 10.5cm이며, 코일 사이의 거리를 5cm, 10.5cm, 15cm로 변화시켜가며 실험을 진행하였다. 실험 중 실험자의 실수로 코일 안쪽의 최대, 최소값이 아닌 그래프 전체에서의 최대, 최소값을 구하게 되었지만, 최소값은 신뢰할 수 있는 값이다...2025.01.17
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아주대)현대물리학실험 Helmholtz coil 예비2025.01.291. Magnetic Field Around A Circular Loop 원형 고리에 전류가 흐를 때 고리의 축 위에서 자기장의 세기에 관한 식을 구하고 균일한 자기장을 얻을 수 있는 Helmholtz coil을 만드는 실험을 수행합니다. Bio-Savart Law를 이용하여 자기장의 세기를 계산할 수 있습니다. 2. Helmholtz Coil Helmholtz coil은 균일한 자기장을 만들어내는 기구입니다. 두 개의 동일한 코일이 반지름 R만큼 떨어져 있고 두 코일에 흐르는 전류는 크기와 방향이 동일하여 중간 지점에서 균일한 자...2025.01.29
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지구 자기장 측정2025.05.051. 지구 자기장 이 보고서는 지구 자기장을 측정하는 실험에 대한 내용입니다. 실험에서는 원형 코일을 사용하여 지구 자기장의 세기를 측정하였으며, 코일의 감은 수와 전류를 변화시켜가며 실험을 진행하였습니다. 실험 결과, 평균 지구 자기장 세기는 약 2.457 x 10^-5 T로 측정되었으며, 이는 일반적인 지구 자기장 세기 범위인 1.0 x 10^-5 T ~ 5.0 x 10^-5 T 내에 있는 것으로 확인되었습니다. 1. 지구 자기장 지구 자기장은 지구 내부의 복잡한 물리적 과정에 의해 생성되는 중요한 자연 현상입니다. 이 자기장은...2025.05.05
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아주대학교 현대물리학 실험 Helmholtz coil/Faradays law 예비 보고서2025.01.171. 원형 고리에 전류 흐르기 원형 고리에 전류를 흘려보내면 고리의 축 위에서 자기장이 발생한다. 이 자기장의 세기에 관한 식을 구하고 이 값을 이용해 균일한 자기장을 얻을 수 있는 Helmholtz coil을 만든다. 2. 시간에 따른 자기장 변화 일정한 전류가 만들어 낸 자기장은 시간에 따라 변하지 않는데 전류를 변화시키면 자기장도 따라 변하게 된다. 이 시간에 따라 변하는 자기장이 전기장을 유도한다. 이를 나타내는 Faraday 법칙이 성립하는지 실험하고 자기장의 변화에 대한 전기장의 관계를 찾아낸다. 1. 주제2: 시간에 따...2025.01.17
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전류가 만드는 자기장 실험 결과보고서2025.11.141. Ampere 법칙과 직선 도선의 자기장 교류전류가 흐르는 무한히 긴 직선 도선 주변의 자기장을 Ampere 법칙으로 분석했다. 반지름 r인 Ampere 고리에서 자기장의 크기는 B = μ₀I/(2πr)로 표현되며, 실험을 통해 전류의 크기와 자기장이 비례하고 거리에 반비례함을 확인했다. 탐지 코일을 이용하여 유도 기전력을 측정하고 이로부터 자기장을 계산했으며, 측정값과 이론값의 상대오차가 작게 나타났다. 2. 원형 전류 고리의 자기장 반지름 R인 원형 전류 고리의 중심축 위에서 자기장을 Biot-Savart 법칙으로 유도했다....2025.11.14
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헬름홀츠코일을 이용한 전자의 비전하 측정 실험2025.11.161. 로렌츠 힘과 전자의 운동 균일한 자기장에 수직으로 입사한 전자는 자기장과 수직인 평면에서 등속 원운동을 한다. 로렌츠 힘은 대전입자가 자기장 내에서 받는 힘으로, 자기장의 세기와 입자의 속도에 의존한다. 전자의 운동 에너지와 로렌츠 힘의 관계식을 통해 전자의 비전하(e/m)를 측정할 수 있다. 2. 헬름홀츠코일의 구조와 자기장 헬름홀츠코일은 균일한 자기장을 만들기 위해 사용되며, 같은 크기의 원형 코일 2개를 축이 공통이 되도록 하고 코일 사이의 간격을 반지름의 1/2로 설정한다. 코일의 반지름 R, 감은 수 N, 흐르는 전류...2025.11.16
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헬름홀츠 코일의 자기장 공간분포 측정 실험2025.11.171. 헬름홀츠 코일 헬름홀츠 코일은 거의 균일한 자기장을 발생시키기 위한 장치로, 독일 물리학자 헤르만 폰 헬름홀츠의 이름을 따서 명명되었다. 두 개의 동일한 원형 코일로 이루어져 있으며, 두 코일은 실험 영역을 사이에 두고 중심축을 공유하며 서로 나란하게 위치한다. 두 코일 사이의 거리는 코일의 반경과 같으며, 각 코일에는 동일한 세기의 전류가 동일한 방향으로 흐른다. 2. 맥스웰 방정식 맥스웰 방정식은 전기와 자기의 발생, 전기장과 자기장, 전하 밀도와 전류 밀도의 형성을 나타내는 4개의 편미분 방정식이다. 가우스 법칙, 가우스...2025.11.17
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