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중앙대학교 일반물리실험2 기초자기장&기초전자기 유도실험 결과2025.01.121. 자기장 내 하전입자의 원궤도 운동 자기장 내에 수직하게 입사한 하전입자는 원궤도 운동을 한다. 전자는 원궤도의 중심을 향한 방향으로 일정한 자기력을 받아 자기력이 구심력으로 작용하기 때문이다. 자기장이 증가하면 원궤도 반경은 감소하고, 전자의 속력을 크게 하면 원궤도 반경은 증가한다. 2. 전류 도선의 자기장 방향 전류 도선이 그 주위에 만드는 자기장의 방향은 도선 위에서는 왼쪽, 도선 아래에서는 오른쪽으로 추정할 수 있다. 이는 나침반이 도선 위에 있을 때 반시계 방향으로 편향되고, 도선 아래에 있을 때는 시계방향으로 편향되...2025.01.12
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지구 자기장과 판 구조론의 정립2025.11.121. 지구 자기장 지구 자기장은 지구 자기력이 미치는 공간으로, 지구 자전에 의한 외핵의 대류로 형성된다. 자극은 자북극(나침반의 N극이 가리키는 방향, 지구 자기장의 축의 S극)과 자남극(나침반의 S극이 가리키는 방향, 지구 자기장의 축의 N극)으로 구성되며, 자기력선의 방향은 자남극에서 자북극으로 향한다. 지자기 역전은 자북극과 자남극의 위치가 서로 뒤바뀌는 현상으로, 정자극기는 지구 자기장의 방향이 현재와 같을 때, 역자극기는 현재와 반대일 때를 의미한다. 2. 판 구조론의 정립 과정 판 구조론은 베게너의 대륙 이동설에서 시작...2025.11.12
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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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[일반물리학및실험2] 전류 주위의 자기장 예비레포트2025.01.201. 직선 도선이 만드는 자기장 비오-사바르 법칙에 따르면 운동하는 전하, 즉 전류는 그 주위 공간에 자기장을 형성하게 된다. 이러한 자기장을 결정하기 위해 Biot와 Savart는 실험을 통해 자기장을 생성하는 전류로써 공간 내 한 점에서의 자기장을 표현할 수 있는 공식을 얻었다. 이 공식에 따르면 전류 요소에 의한 자기장은 전류 요소 벡터와 지름 벡터에 각각 수직이며, 전류 요소가 들어가는 방향이 각각 존재한다. 2. 암페어 법칙 암페어 법칙은 전류 주위의 닫힌 경로 C 선상의 모든 위치에 대한 자기장을 적분 식을 통해 표현할 ...2025.01.20
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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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지구 자기장 상실에 따른 생명체와 환경에 미치는 영향2025.05.111. 지구 자기장 상실이 생명체에 미치는 영향 지구 자기장이 급격히 변화하면 심장 박동 조절기의 기능이 손상되어 심장이 제대로 작동하지 못하고 사망에 이르게 될 수 있습니다. 또한 비둘기와 같은 동물들은 지구 자기장을 감지하는 능력을 잃어 방향 감각을 잃고 혼란에 빠져 사망할 수 있습니다. 2. 지구 자기장 상실이 환경에 미치는 영향 지구 자기장이 사라지면 태양풍으로부터 지구를 보호하는 역할을 할 수 없게 되어, 우주 방사선이 지구로 직접 침입하게 됩니다. 이로 인해 모든 생명체가 과도한 방사선에 노출되어 암 발생률 등이 증가할 수...2025.05.11
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자기장 내 회전 고리의 기전력 측정 및 패러데이 법칙 검증2025.11.141. 패러데이 법칙 자기장 내에서 회전하는 도선 고리에 발생하는 기전력은 맥스웰 방정식과 로렌츠 힘으로 설명된다. 균일한 자기장 내에서 회전하는 직사각형 고리의 기전력은 사인 함수 형태이며, 기전력의 진폭은 자기장, 고리의 넓이, 회전 각속력, 감긴 횟수에 비례한다. 본 실험에서는 주파수와 진폭의 관계를 분석하여 높은 재현도(R²=0.9927)에서 패러데이 법칙을 검증했다. 2. 불균일한 자기장의 영향 자석의 크기가 작을수록 불균일한 자기장이 형성되어 기전력에 여러 주파수 성분이 나타난다. AC 전압에서는 홀수배의 진동수가, DC ...2025.11.14
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(A+) 일반물리학실험2 전류에 의한 자기장2025.01.111. 전류에 의한 자기장 이 실험은 직선 및 원형 도선에 전류를 흘려 발생하는 자기장을 Hall effect sensor를 사용해 측정하고 거리에 따른 자기장 분포를 구하여 Faraday 유도법칙과 Biot-Savart 법칙을 확인하는 것을 목적으로 합니다. 실험 결과 전반적으로 이론값과 근접한 결과를 얻었으나 전류가 작거나 거리가 멀어질수록 오차가 커지는 경향을 보였습니다. 이는 Gaussmeter의 측정 범위가 너무 작아 발생한 것으로 추정되며, 전자기 차폐 공간에서 실험하면 오차를 줄일 수 있을 것으로 보입니다. 1. 전류에 ...2025.01.11
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[물리학및실험] 코일의 자기장 측정 예비보고서2025.04.281. 헬름홀쯔 코일 헬름홀쯔 코일은 거의 균일한 자기장을 발생시키기 위해 만든 장치이다. 두 개의 동축 코일을 그 반경만큼 서로 떨어뜨려 위치시킴으로써 그사이의 자기장을 거의 일정하게 만든 것이다. 2. 솔레노이드 코일 도선을 나선형으로 촘촘하고 균일하게 원통형으로 길게 감아 만들어서 전류를 흘리면 원통의 외부에서는 자기장이 거의 0이고 내부에는 비교적 균일한 크기의 자기장이 형성된다. 이때 내부자기장의 크기는 전류의 크기에 비례하고 단위 길이당 감은 수에 비례한다. 3. 실험 방법 ① 코일 하나를 헬름홀츠 베이스에 부착한다. 코일...2025.04.28
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일반물리학 실험 2 - 전류가 만드는 자기장2025.01.221. 전류가 만드는 자기장 이 실험에서는 홀 센서를 사용하여 직선 도선 및 원형 도선에 흐르는 전류에 의한 주변의 자기장 세기의 분포를 구하고 Faraday 법칙과 Biot-Savart 법칙을 확인하였습니다. 직선 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례하고 도선으로부터의 거리의 역수에 비례하는 것을 확인하였습니다. 원형 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례하고 도선 중심축에서 원형 도선면에 수직한 방향으로의 거리에 따라 달라지는 것을 확인하였습니다. 이를 통해 Ampere 법칙, ...2025.01.22
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