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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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솔레노이드와 토로이드 내부의 자기장2025.11.111. 솔레노이드 자기장 솔레노이드는 촘촘히 감긴 코일 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장 장치입니다. 이상적인 솔레노이드 내부의 자기장은 균일하며 축과 평행합니다. Ampere의 법칙을 이용하여 자기장의 크기를 구할 수 있으며, 공식은 B = μ₀in입니다. 여기서 μ₀는 투자율(4π×10⁻⁷ H/m), i는 전류, n은 단위 깊이당 감는 횟수입니다. 2. 토로이드 자기장 토로이드는 솔레노이드를 구부려 양 끝을 붙인 팔찌 모양의 도선입니다. 토로이드 내부의 자기장은 Ampere의 법칙과 대칭성으로부터 구할 수 있습니다. 자기장의 공...2025.11.11
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일반물리학및실험2 음극선의 편향 결과레포트2025.01.201. 음극선의 편향 이 실험은 음극선관을 이용하여 전기장에 의한 전자의 편향 현상을 직접 확인하는 것을 목적으로 합니다. 실험 결과에 따르면 가속전압을 고정시켰을 때와 편향판 전압을 고정시켰을 때 모두 편향된 거리를 측정하였고, 이론값과 비교하여 오차 분석을 수행하였습니다. 오차 요인으로는 실험실 밝기, 스크린의 곡면, 전압 조절의 정확성 부족, 자 측정의 오차, 지구 자기장의 영향 등이 고려되었습니다. 2. 전자의 속력 계산 실험의 각 조건에 대하여 전자가 스크린에 닿기 전 전자의 속력을 계산해야 합니다. 이를 통해 전자빔의 특성...2025.01.20
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물리실험2 전기장과 전기력 실험 결과레포트2025.05.041. 전기장과 전기력 이번 실험에서는 전기력과 전기장을 알아보았다. 서로 다른 극으로 대전된 두 도체판을 가까이 하였을 때 인력에 의해서 서로 달라붙고 전기스파크가 튀는 모습, 전기장 내에서 힘의 방향 및 전기력을 구하는 실험까지 진행하였다. 내용은 1번째 실험인 전하와 전기력 실험과 매우 흡사하였으나 이번 실험은 전기장까지 영역을 확장한 것이다. 실험을 하면서 전기장 내의 알루미늄 조각이 액정의 운동 양상과 매우 닮았음을 인지하였다. 액정은 전류가 흐르면 일정한 방향으로 일정하게 배열되는데 전기장속의 알루미늄 호일도 이러한 양상을...2025.05.04
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전기장과 전기력 실험 결과보고서2025.11.141. 도체판의 전하 분포 및 전기력 두 개의 금속 코팅 도체판을 고전압 전원에 연결하여 전하 분포를 관찰했다. +판과 접지판을 가까이 가져가면 스파크가 발생하는데, 이는 접지판의 전자들이 양전하로 대전된 +판으로 이동하기 때문이다. 도체판 사이에는 반대 극성으로 인한 인력과 같은 극성으로 인한 척력이 작용한다. 척력을 확인하기 위해 두 도체판을 접촉시킨 후 같은 극의 전선을 연결하여 같은 극으로 대전시켰다. 2. 전기장과 전위의 관계 5000V의 전위를 만드는 실험장비에서 도체판 근처의 전위 분포를 분석했다. 4000V인 지점은 1...2025.11.14
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전류고리에 의한 자기장에 대해서2025.04.251. 전류고리와 자기쌍극자 전류고리가 외부 자기장에 놓여있으면 자기쌍극자 모멘트 벡터와 자기장 벡터의 곱에 의한 힘이 작용한다. 자기쌍극자 모멘트의 방향은 S극에서 N극으로 향하며, 크기는 도선이 감긴 횟수(N)와 단면적(A)에 비례한다. 전류의 세기(i)도 자기쌍극자 모멘트의 크기와 방향에 영향을 준다. 2. 전류고리가 만드는 자기장 하나의 원형 고리가 고리의 수직 중심축 위의 한 점에 만드는 자기장은 B(z) = (μ0 iR^2) / (2(R^2 + z^2)^(3/2))로 나타낼 수 있다. 이때 자기장의 방향은 자기 쌍극자 모멘...2025.04.25
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전류가 만드는 자기장2025.04.251. 전류가 만드는 자기장 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 생기는 전기의 자기 효과를 연구하는 학문인 전자기학은 수많은 전자소자의 기본이 되므로 일상생활에서 매우 중요하다. 전류 요소가 만드는 미소 자기장의 크기와 방향은 Biot-Savart 법칙으로 설명할 수 있으며, 이를 이용하여 긴 직선 도선과 원호 도선의 전류가 만드는 자기장의 세기를 구할 수 있다. 2. 긴 직선 도선의 전류가 만드는 자기장 긴 직선 도선에 전류가 흐를 때, 도선으로부터 수직 거리 R인 점에서의 자기장의 크기는 μ0i/2πR 로 나타낼 수 있다. 자기장...2025.04.25
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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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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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전류와 지구자기장 실험 결과보고서2025.11.131. 앙페르의 오른손 법칙 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 예측하는 물리학의 법칙이다. 오른손의 엄지손가락을 전류 방향으로 향하게 하고 나머지 네 손가락을 주먹 쥔 방향이 자기장의 방향을 나타낸다. 실험에서 전류가 0.3A일 때 시계방향으로 흐르면 자기장은 서쪽을 향하고, -0.3A일 때 반시계방향으로 흐르면 동쪽을 향하여 법칙이 성립함을 확인했다. 2. 전류와 자기장의 정비례 관계 원형도선에 흐르는 전류의 세기가 증가함에 따라 생성되는 자기장의 세기도 일정한 비율로 증가한다. 실험 2a에서 전류를 0.2A부터 2A까지 증가시킬...2025.11.13
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