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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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로렌츠 힘 검증 실험: 전류천칭을 이용한 자기장 측정2025.11.141. 로렌츠 힘(Lorentz Force) 자기장에서 운동하는 전하입자가 받는 힘으로, 전류가 흐르는 도선이 균일한 자기장에서 받는 힘은 F=IL×B로 표현된다. 본 실험에서는 솔레노이드에 의한 자기장 내에서 전류천칭이 받는 힘을 측정하여 로렌츠 법칙을 간접적으로 검증하였다. -0.5, 0.5, 1.0A의 전류에서 높은 선형성을 나타내어 로렌츠 힘의 성립을 확인했다. 2. 솔레노이드 자기장 솔레노이드 내부의 자기장은 앙페르 법칙으로 계산되며, 이상적인 솔레노이드에서는 B=μ₀nI로 표현된다. 본 실험에서는 550회 감긴 솔레노이드를...2025.11.14
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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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전류천칭에 의한 자기유도2025.01.281. 자기장과 자기력 실험을 통해 자기장과 자기력의 기초 개념을 이해하고, 솔레노이드 코일의 자기장을 전류천칭을 이용하여 측정하였습니다. 전하가 자기장 내에서 운동할 때 받는 힘, 전류가 흐르는 도선이 받는 힘, 솔레노이드 내부의 자기장 세기 등을 이론적으로 설명하고 실험 결과와 비교하였습니다. 2. 전류천칭 전류천칭을 이용하여 솔레노이드 코일의 자기장을 측정하는 실험을 수행하였습니다. 전류천칭부의 토크와 전류천칭부의 전류 사이의 관계를 이용하여 자기장의 크기를 계산하였습니다. 실험 방법과 결과 분석을 통해 전류천칭의 원리와 활용 ...2025.01.28
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물리학및실험 em 측정 실험 레포트2025.05.101. 자기장(magnetic field) 자기장은 전류에 의해 생성되며, 그 크기는 코일의 감은 횟수, 반지름, 전류의 크기에 따라 달라진다. 전자가 자기장 속에서 운동할 때 받는 로렌츠 힘에 의해 등속원운동을 하게 된다. 2. 로렌츠 힘(Lorentz force) 로렌츠 힘은 하전입자가 자기장 속에서 받는 힘으로, 전하의 운동 방향에만 영향을 미친다. 이 힘을 이용하면 임의의 전자기장 내에서 하전입자가 받는 힘을 계산할 수 있다. 3. 전자의 궤도 자기장 하에서 전자는 반지름 r인 원궤도를 그리며 돌게 된다. 전자의 궤도를 나타내...2025.05.10
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음극선의 편향2025.04.301. 음극선의 편향 실험을 통해 전기장에 의한 전자의 편향 현상을 확인하였습니다. 가속전압을 고정시키고 편향판 전압을 변화시킬 때와 편향판 전압을 고정시키고 가속전압을 변화시킬 때 모두 이론값과 유사한 결과를 얻었습니다. 다만 약간의 오차가 발생했는데, 이는 전자빔의 도착지점 측정, 초기 편향, 진공상태 등의 요인으로 인한 것으로 분석되었습니다. 2. 전자의 속력 계산 가속전압이 200V, 250V, 275V일 때 전자의 속력을 각각 계산해 보았습니다. 가속전압이 증가할수록 전자의 속력이 증가하는 것을 확인할 수 있었습니다. 3. ...2025.04.30
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직선 도선과 원형 도선 주위의 자기장 분석2025.01.031. 직선 도선의 자기장 실험 결과를 통해 직선 도선 주위의 자기장 형태를 확인할 수 있었습니다. 전류가 흐르는 방향에 따라 자기장의 방향이 시계방향으로 나타났으며, 도선에서 멀어질수록 자기장의 세기가 감소하는 것을 확인할 수 있었습니다. 2. 원형 도선의 자기장 원형 도선에서도 전류의 세기가 강해질수록 자기장의 세기가 높아지는 것을 알 수 있었습니다. 하지만 원형 도선은 여러 자기장이 합쳐져 오른손 법칙에 의해 고리를 빠져나오는 방향으로 자기장이 형성됩니다. 3. 직선 도선과 원형 도선의 차이 직선 도선과 원형 도선의 자기장 공식...2025.01.03
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미분방정식과 패러데이 법칙을 통한 미적분의 전자공학 응용2025.11.151. 미분계수와 도함수 미분계수는 함수 f(x)의 극한값으로 정의되며, 특정 x값에서의 순간 변화율과 접선의 기울기를 나타냅니다. 미분가능한 함수는 연속함수이고, 미분계수를 나열한 함수를 도함수라고 합니다. 함수가 연속이어도 도함수는 연속이 아닐 수 있습니다. 2. 정적분과 넓이 계산 부정적분 g(x)는 도함수가 f(x)인 함수입니다. 닫힌구간 [a,b]에서 연속인 함수의 정적분은 g(b)-g(a)로 계산되며, 함수와 x축 사이의 넓이는 ∫|f(x)|dx로 구합니다. 극한을 이용한 리만 합으로도 넓이를 계산할 수 있습니다. 3. 미...2025.11.15
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앙페르의 법칙 실험 레포트2025.05.011. 앙페르의 법칙 실험 실험 과정에서 발생한 오차의 원인을 분석하였습니다. 첫째, 프로브의 높이와 위치를 육안으로 설정하여 도선의 중심과 측정 기구 사이의 거리 오차가 발생했습니다. 둘째, 실험 환경의 투자율이 계산 시 가정한 자유 공간의 투자율과 달라 오차가 발생했습니다. 셋째, 계산 시 도선을 무한으로 가정했지만 실제로는 유한한 도선이어서 오차가 발생했습니다. 이러한 오차 요인들을 고려하여 실험 설계와 분석 방법을 개선할 필요가 있습니다. 1. 앙페르의 법칙 실험 앙페르의 법칙 실험은 전류가 흐르는 도선 주변에 자기장이 생성된...2025.05.01
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등전위선과 전기장 실험 결과보고서2025.11.141. 등전위선 전기장 내에서 같은 전위를 갖는 점들을 연결한 선으로, 2차원에서 나타난다. 등전위선 위의 두 점 사이의 전위차는 0이므로 전하를 이동시키는 데 필요한 일도 0이다. 전도성 종이에 두 전극을 통해 전류를 흘리면 같은 전위를 가지는 점들이 생기며, 원형전극에 가까워질수록 포물선 형태로 휘어진다. 실험에서 1V의 전위차 간격으로 여러 개의 등전위선을 측정하였다. 2. 전기장 점전하로 인해 생기는 힘의 장으로, 단위 전하당 받는 힘으로 정의된다. 전기장의 방향은 등전위선에 수직이며 전위차가 최대인 방향이다. 전기장은 양극에...2025.11.14
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