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전류에 따른 자기장 측정 및 비오-사바르 법칙 검증2025.11.141. 솔레노이드 자기장 비오-사바르 법칙과 앙페르 법칙을 이용하여 솔레노이드에서 생성되는 자기장을 분석했다. 무한한 크기의 솔레노이드에서 자기장의 크기는 단위 길이당 감긴 횟수에 비례하며, 유한한 길이의 솔레노이드에서는 끝으로부터의 거리에 따라 달라진다. 실험 결과 솔레노이드 내부의 자기장은 전류에 따라 선형 관계를 보이다가 0.4A 이상에서 포화되는 현상을 확인했으며, 측정된 자기장이 실제 자기장보다 약 1.3배 크게 측정됨을 발견했다. 2. 직선 도선의 자기장 분포 비오-사바르 법칙을 이용하여 유한한 길이의 직선 도선이 만드는 ...2025.11.14
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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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암페어 법칙 - 일반물리실험II A+레포트2025.01.291. 암페어 법칙 암페어 법칙(Ampere's Law)은 전하 분포가 대칭을 이룰 때 자기장을 쉽게 구할 수 있는 법칙입니다. 폐곡선인 암페어 고리를 따라 적분하면 자기장을 구할 수 있습니다. 여기서 μ0는 진공에서의 투자율이며 전기장에서 유전율에 대응되는 개념입니다. [T·m/A]은 암페어 고리 내부의 알짜 전류입니다. 2. 비오-사바르의 법칙 비오-사바르의 법칙에 따르면 전류가 흐르는 도체에서 자기장이 전류의 방향의 수직하게 생깁니다. 반지름이 R인 원형도선에 전류가 흐를 때 원형도선의 중심에 수직하게 꽂힌 선상에 있는 점에서의...2025.01.29
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전류와 자기장, Lenz의 법칙 물리학실험2025.11.141. 비오-사바르 법칙 전류가 흐르는 도선에서 발생하는 자기장의 방향과 크기를 계산하는 법칙입니다. 도선의 길이 요소와 거리의 관계를 이용하여 자기장을 예측할 수 있으며, 외적(cross product) 성질에 의해 자기장의 방향이 결정됩니다. 실험에서 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 예측하는 데 사용되었으며, 이론값 계산에 활용되었습니다. 2. Lenz의 법칙 폐회로에서 유도 전류는 폐회로로 둘러싸인 부분을 통과하는 자기선속 변화를 방해하는 방향으로 자기장을 발생시킵니다. 실험에서 자석의 극을 멀리할 때 유도기전력의 방향이 변...2025.11.14
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고려대학교 전자기학 PART 3 정리본2025.11.141. 비오-사바르 법칙 (Biot-Savart's Law) 비오-사바르 법칙은 전류 요소가 만드는 자기장을 계산하는 기본 법칙입니다. 전류 요소 Idl에 의한 자기장 dH는 전류와 거리의 제곱에 반비례하며, 전류 요소와 관찰점을 잇는 직선 사이의 각도의 사인값에 비례합니다. 직선 전류, 원형 전류 루프 등 다양한 기하학적 형태의 전류가 만드는 자기장을 계산할 수 있습니다. 2. 앙페르 법칙 (Ampere's Law) 앙페르 법칙은 폐곡선 경로를 따라 자기장을 선적분한 값이 그 경로로 둘러싸인 순 전류와 같다는 법칙입니다. 미분 형태...2025.11.14
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전류계 제작 실험: 자기장 원리와 응용2025.11.171. 전류에 의한 자기장 전선을 고리 형태로 감아 전류를 흘리면 앙페르의 오른나사법칙에 따라 자기장이 생성된다. 원형전류에 의한 자기장은 B=k'nI 공식으로 표현되며, 전류가 증가하면 자기장도 비례하여 증가한다. 나침반은 지구 자기장과 전류가 만든 자기장의 벡터합을 감지하여 회전한다. 2. 외르스테드의 실험 1820년 덴마크 물리학자 한스 크리스티안 외르스테드는 철사에 강한 전류를 흘렸을 때 나침반 바늘이 철사와 수직 방향을 가리킨다는 것을 발견했다. 전류 방향을 바꾸면 나침반이 180도 회전하여 반대 방향을 가리켰다. 이 실험은...2025.11.17
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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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