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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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건국대 물및실2 코일의 자기장 측정 A+ 결과 레포트2025.01.211. 코일의 자기장 측정 실험을 통해 솔레노이드와 헬름홀츠 코일에서 자기장의 공간적 분포를 확인하였다. 실험값과 이론값을 비교하여 오차율을 계산하였고, 오차가 발생한 이유를 분석하였다. 오차를 줄이기 위해서는 코일의 정렬과 자기장 측정 주기를 개선할 필요가 있다. 1. 코일의 자기장 측정 코일에 전류가 흐르면 코일 주변에 자기장이 형성됩니다. 이 자기장의 세기를 정확히 측정하는 것은 전자기기 설계, 전력 시스템 분석, 자기 센서 개발 등 다양한 분야에서 중요합니다. 자기장 측정을 위해서는 자기 센서, 측정 장비, 데이터 처리 기술 ...2025.01.21
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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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건국대 물및실2 코일의 자기장 측정 A+ 예비 레포트2025.01.211. 자기장의 공간적 분포 실험 목적은 자기장의 공간적 분포를 수식으로 이해하고, 솔레노이드와 헬름홀츠 코일에서 자기장의 분포를 이해하여 거리에 따른 그래프를 그릴 수 있는 것입니다. 또한 헬름홀츠 코일의 중앙에서 자기장의 세기가 일정하게 유지되는 이유를 알 수 있습니다. 2. 비오-사바르 법칙 비오-사바르 법칙은 전류에 의해 발생되는 주변 자기장과의 관계를 실험을 통해서 구한 법칙입니다. 회로에 전류 I가 흐를 때, 이 회로에서 원점에 놓인 미소전류가 r만큼 떨어진 곳에서 만드는 자기장을 설명합니다. 3. 헬름홀츠 코일의 자기장 ...2025.01.21
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아주대학교 중급물리학실험(현대물리학실험)결과 보고서 Helmholtz Coil, Faraday's Law2025.05.031. Helmholtz Coil Helmholtz coil에 대한 실험으로 두 코일(반지름 10.5cm, N=200)의 간격(5,10, 15cm)에 따른 자기장의 균일도의 변화를 확인하는 실험을 진행했다. 데이터 분석 결과, 5cm와 10cm에서는 두 코일 사이에서 측정한 자기장의 세기가 거의 일정했으며, 15cm일 때는 최대값 18.893G, 최솟값 16.169G로 차이가 2.724G로 나타났다. 이를 통해 Helmholtz coil 구조에서 코일 간격이 좁을수록 자기장의 균일도가 높다는 것을 확인할 수 있었다. 2. Farada...2025.05.03
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건국대 물및실2 12주차 코일의 자기장 측정 결과레포트2025.01.181. 헬름홀츠 코일 헬름홀츠 코일 배치에서의 자기장의 공간적 분포상태를 디지털 가우스 메터를 사용하여 측정하였다. 맥스웰 방정식과 비오-사바르 법칙을 이용하여 이론적으로 자기장 밀도를 계산하고, 실험 결과와 비교하였다. 솔레노이드와 헬름홀츠 코일에서는 실험 값과 이론 값의 오차율이 각각 1.2%, 1.9%로 신뢰할 수 있는 실험이 진행되었지만, 단일 코일에서는 오차율이 278%로 신뢰할 수 없는 실험이었다. 오차 발생 원인으로는 도선 저항, 일정하지 않은 전류, 유효 숫자 사용 등이 지적되었다. 2. 자기장 측정 실험에서는 디지털 ...2025.01.18
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건국대 물및실2 13주차 자기유도 결과레포트2025.01.181. 자기유도 이 실험의 목적은 전류가 흐르는 도선이 자기장 속에서 받는 힘을 측정하여 자기유도 B를 측정하고 진공중의 투자율(μ0)의 실험치를 구하는 것입니다. 실험 이론 및 원리에 따르면, 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선은 힘 F = BIlsin(θ)를 받게 되며, 자기장 밀도 B는 헬름홀츠 코일의 구조와 전류에 따라 계산할 수 있습니다. 실험에서는 전류천칭을 사용하여 헬름홀츠 코일 내의 자기유도에 의한 전류 도선에 작용하는 힘 F를 측정하고, 이를 통해 B와 μ0를 구하였습니다. 실험 결과, 실험 2가 실험 1보다 더 신뢰할...2025.01.18
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코일의 자기장 측정 (Magnetic Fields of Coils)2025.05.011. Single Coil Single Coil에서 얻은 데이터를 이론적인 수식과 비교해 보았다. Biot-Savart 법칙을 적용하여 유도한 코일의 중심축에 대한 자기장은 변위 x에 따라 수식(1)과 같이 주어진다. 실험 데이터와 이론적인 분포를 비교한 결과, 전반적으로 약간의 차이가 존재하였는데, 이는 레일의 방향이 중심축 방향과 정확히 일치하지 않기 때문으로 파악된다. 2. Helmholtz Coil & Two Coils Helmholtz Coil을 통해 얻은 중심축 방향의 자기장 분포를 살펴보면, 실험 데이터가 전체적으로 이...2025.05.01
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건국대 물및실2 자기유도 실험 A+ 예비 레포트2025.01.211. 자기유도 실험 이 실험의 목적은 전류가 흐르는 도선이 자기장 속에서 받는 힘을 측정하여 진공 중의 투자율의 실험치를 구하는 것입니다. 실험 원리로는 플레밍의 왼손 법칙, 헬름홀츠 코일의 자기장, 솔레노이드 자기장 등이 사용됩니다. 실험에 사용되는 기구 및 장치로는 전류 천칭, 솔레노이드 코일, 나사 세트, 파워 서플라이 등이 있습니다. 실험 방법은 파워 서플라이와 기기 연결, 전류 천칭에 전류 흘리기, 전류 천칭 수평 조절, 측정 데이터 수집 등의 순서로 진행됩니다. 1. 자기유도 실험 자기유도 실험은 전자기 유도의 기본 원리...2025.01.21
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전류 천칭에 의한 자기유도 측정 레포트2025.05.011. 전류 천칭 전류 천칭은 전류에 의해 발생하는 자기장을 측정하는 장치입니다. 실험에서는 수준기를 이용하여 실험 기구의 수평을 잡고, 수평 조절 나사를 이용하여 천칭의 수평을 맞춥니다. 분동추를 끼운 뒤 회전축으로부터 분동추까지의 거리를 측정합니다. 천칭이 공기 흐름 등에 흔들리는 것을 방지하기 위해 덮개를 덮습니다. 직류전원 공급장치와 직류전류계를 연결하여 코일 전원공급단자와 도선 전원공급단자를 구분하여 연결합니다. 헬름홀츠 코일에 충분한 전원을 공급하고, 그 때의 코일에 흐르는 전류값을 기록합니다. 전류천칭에 전원을 공급하면 ...2025.05.01
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