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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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등전위선과 자기장 실험2025.11.131. 등전위선 등전위선은 전기장에서 같은 전위를 가지는 점들을 연결한 선입니다. 전기장 내에서 전위가 같은 모든 지점을 이으면 등전위선이 형성되며, 이는 전기장의 분포를 시각적으로 나타내는 중요한 도구입니다. 등전위선은 항상 전기장의 방향에 수직이며, 등전위선 사이의 간격이 좁을수록 전기장이 강함을 의미합니다. 2. 자기장 자기장은 자석이나 전류에 의해 생성되는 물리적 장으로, 자기력을 나타냅니다. 자기장은 벡터량으로 크기와 방향을 가지며, 자기장선으로 표현됩니다. 자기장 내에서 움직이는 전하는 로렌츠 힘을 받으며, 자기장의 세기는...2025.11.13
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아주대학교 물리학실험2 A+ 18. 전류와 자기장, 지구자기장 예비 + 결과 보고서2025.04.261. 전류와 자기장 이번 실험은 전류가 흐르는 원형도선의 자기장을 관찰하는 실험으로 자기장과 전류와의 관계, 자기장과 거리와의 관계를 확인할 수 있었다. 실험 1에서는 전류의 크기에 따른 자기장의 방향과 크기 변화를 관찰하였고, 실험 2에서는 전류의 크기와 도선으로부터의 거리에 따른 자기장의 크기 변화를 확인하였다. 2. 지구자기장 이번 실험에서는 지구자기장을 관찰하는 실험도 진행하였다. 1. 전류와 자기장 전류와 자기장의 관계는 매우 중요한 물리학 개념입니다. 전류가 흐르면 자기장이 발생하고, 이 자기장은 다시 전류에 영향을 미치...2025.04.26
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아주대 물리학실험2 실험18 전류와 자기장, 지구자기장 A+ 결과보고서2024.12.311. 전류와 자기장 이번 실험은 전류가 흐르는 원형도선의 자기장을 관찰하고, 자기장과 전류와의 관계, 그리고 자기장과 거리와의 관계를 검토하는 것을 목적으로 하였습니다. 실험 결과, 전류의 방향에 따라 자기장의 방향이 달라지는 것을 관찰할 수 있었고, 앙페르의 오른나사 법칙을 통해 이를 설명할 수 있었습니다. 또한 솔레노이드에 의한 자기장의 경우 오른손 법칙을 적용할 수 있음을 알 수 있었습니다. 2. 지구자기장 이번 실험에서는 지구자기장의 정밀측정을 통해 지구자기장의 크기와 방향을 파악하는 것을 목적으로 하였습니다. 실험 결과, ...2024.12.31
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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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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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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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자기실험 보고서 - 맴돌이 전류와 자기장2025.11.121. 맴돌이 전류 맴돌이 전류는 도체에 변하는 자기장이 작용할 때 발생하는 유도 전류입니다. 이는 렌츠의 법칙에 따라 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 흐르며, 전자기 유도 현상의 중요한 예시입니다. 맴돌이 전류는 금속 탐지기, 자기 제동 장치 등 다양한 실용적 응용에 사용됩니다. 2. 전류에 의한 자기장 전류가 흐르는 도체 주변에는 자기장이 형성됩니다. 이는 비오-사바르 법칙과 암페르 법칙으로 설명되며, 직선 도체, 원형 코일, 솔레노이드 등 다양한 형태의 도체에서 서로 다른 자기장 분포를 보입니다. 전류의 크기와 방향에 따라 자...2025.11.12
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자기장에 저장된 에너지와 에너지 밀도 정리2025.05.011. 자기장에 저장된 에너지 자기장에 저장된 에너지는 전류(i)가 흐르는 유도기(L)에 저장되는 에너지로, 이는 {1} over {2} L i^2 의 식으로 나타낼 수 있습니다. 이 에너지는 주로 유도기 내부에 고르게 분포되어 있으며, 외부 자기장은 거의 0에 가깝습니다. 2. 자기장의 에너지 밀도 자기장의 에너지 밀도는 단위 부피당 저장된 에너지로, {B^2} over {2 mu_0} 의 식으로 나타낼 수 있습니다. 여기서 B는 자기장의 세기이며, mu_0는 진공 투자율입니다. 이 식은 솔레노이드 내부의 자기장이 고르게 분포되어 ...2025.05.01
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코일의 자기장 실험 보고서2025.11.121. 코일의 자기장 코일은 전류가 흐르는 도체를 원형으로 감은 구조로, 전류가 흐를 때 자기장을 발생시킵니다. 코일 주변의 자기장 강도는 코일을 통과하는 전류의 크기에 비례하며, 코일의 감은 횟수와 반지름에 따라 달라집니다. 이러한 원리는 전자석, 변압기, 인덕터 등 다양한 전자기기에 응용됩니다. 2. 자기장 측정 자기장의 크기와 방향을 측정하기 위해 테슬라미터나 홀 센서 등의 장비가 사용됩니다. 자기장의 단위는 테슬라(T)이며, 코일 중심에서의 자기장 강도는 암페르의 법칙을 이용하여 계산할 수 있습니다. 실험을 통해 이론값과 측정...2025.11.12
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