건국대학교 물리학및실험2 8주차 코일의 자기장 측정 실험레포트

소개

건국대학교 물리학및실험2 8주차 코일의 자기장 측정 실험레포트입니다.
최종 A+ 받았습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의
7. 참고 문헌 (출처)

본문내용

1. 실험 목표
헬름홀츠 코일 배치에서의 자기장의 공간적 분포상태를 디지털 가우스 미터를 사용하여 측정 한다.

2. 실험 원리
다음의 맥스웰 방정식으로부터
여기서 c는 영역 s 주위의 닫힌 곡선이며, 직류전류에서는 D = 0이므로, 자기밀도 법칙은
이것은 비오-사바르 법칙으로부터 특별한 목적으로 다음과 같이 쓰이기도 한다.
여기서 ρ는 전도성분의 요소 dl에서 측정 점까지의 벡터이고, dH는 이들 두 벡터에 모두 수직이다.
원형 도체의 중심축을 따라 자기장의 세기는 식 (3)으로부터 계산할 수 있다.

<중 략>

4. 실험 방법

실험을 시작하기에 앞서 가우스미터와 컴퓨터를 연결하는 작업을 진행한다.
컴퓨터에 SensorLab 프로그램을 실행하여 Device로 Motor Driver를 선택한다.
Graph option은 Measurement를 선택한다. 통신 포트의 전송 비트가 일치하는지 확인하기 위해 SensorLab 메뉴에서 config/port setting 순으로 클릭하고 COM1을 선택한다.
대부분 자동으로 연결이 되지만, 실험값이 측정되지 않을 경우에는 다른 포트를 선택한다.
세팅이 끝난 후에는 가우스미터의 프로브가 원활한 왕복 운동을 하는지 확인한다.

(1) 단일 코일에 의한 자기장 측정 실험
① 코일 1개를 받침대에 위치시킨다. 이때 가우스미터의 프로브의 팁이 코일의 중심에 위치하게끔 조정한다. 가우스미터의 Range 다이얼을 50G로 맞춰준다.
② SensorLab에서 connect를 눌러 자기장이 없는 공간에서 영점보정이 되는지 확인한다. 영점보정이 되지 않았을 경우, Reset Zero를 눌러 영점을 보정해준다.
③ 직류전원장치와 코일을 전선으로 연결한다. 전류는 1A 또는 2A로 흘려준다.
④ SensorLab에서 disconnect를 클릭하여 기존의 불필요한 데이터를 없애준다.

참고자료

· Raymond A. Serway, John W.Jewett, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 10e, Cengage, 722-765
· Halliday, Resnick, Jearl Walker, Fundamentals of Physics Extended 10 th edition, Wiley, 850-882
· 건국대학교 물리학과, 일반물리학실험 개정판, 북스힐, 213-226