일반물리학실험- 전류저울

목차

1. 전류 저울.hwp
2. 전류 저울.xlsx

본문내용

Ⅰ. 실험목적
본 실험을 통해 전류가 흐르는 전선이 자기장 속에서 받는 힘을 측정하여 자기장을 계산하고, 전류와 자기력과의 관계를 이해한다.

Ⅱ. 실험원리
1. 전류와 자기력
움직이는 전하나 자기모멘트가 또 다른 움직이는 전하 혹은 자기모멘트에 가하는 힘을 자기력이라고 한다. 즉, 자석이나 움직이는 전하 사이에 작용하는 힘이다. 자기장 속에 자석을 놓으면 힘이 작용하는 것처럼, 전류가 흐르는 도선도 자기장 속에 놓으면 힘이 작용한다. 자석의 자기장이 다른 자석에 힘을 미치는 것과 같이 전류에 의한 자기장도 자석에 힘을 미칠 뿐만 아니라, 전류가 흐르는 도선도 자석의 자기장으로부터 힘(자기력)을 받는다. 이를 전류의 크기(), 도선의 길이(), 자기장()으로 나타내면 다음과 같다.

2. 플레밍의 왼손 법칙
위의 원리에 의해 자기장 속에 있는 도선에 전류가 흐르면 움직이는 전하에 작용하는 로런츠힘에 의해 도선도 힘을 받는다. 이때, 자기장과 도선에 흐르는 전류의 방향을 알면 플레밍의 왼손 법칙을 통해 자기력의 방향을 정할 수 있다. 각각의 방향은 그림 2에 나타난 것과 같다.
이때, 플레밍의 오른손법칙과 왼손법칙은 다른 법칙으로, 헷갈려서는 안 된다. 플레밍의 왼손법칙은 전동기의 원리와 관계가 있는 법칙으로, 자기장과 전류의 발생으로 로런츠 힘이 발생할 때 쓰인다. 반면, 플레밍의 오른손 법칙은 왼손 법칙과 대칭성을 띠며 발전기의 원리와 관계가 있는 법칙으로, 자기장과 힘의 발생으로 인해 전류가 발생할 때 쓰인다.

Ⅲ. 실험기구 및 재료
본 실험을 위해 전류저울 장치, 전류 고리 세트, 전자저울(0.01g), 멀티미터, 직류 전원 공급기가 필요하다.

Ⅳ. 실험방법
과정 1. 직류 전원 공급기의 정전류 상태 설정
① 직류 전원 장치의 (+), (-) 출력 단자에 아무것도 연결시키지 말고 전원을 켠다.
② 전압 조정 손잡이를 돌려 1V에 맞추고 전류 조정 손잡이를 시계 반대방향으로 끝까지 돌린다.

참고자료

· 일반물리학실험, 제 5판, Part2 전류저울, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2018년
· 부산대학교 일반물리학실험실, 전류저울,
· https://gplab.pusan.ac.kr/gplab/44352/subview.do
· 연세대학교 일반물리학실험실, 자기력 측정
· http://phylab.yonsei.ac.kr/board.php?board=experiment&command=body&no=33
· 네이버 지식백과, 물리학백과, 자기력
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=4389649&cid=60217&categoryId=60217
· 네이버 지식백과, 두산백과, 플레밍의 왼손법칙
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1250359&cid=40942&categoryId=32240
· 네이버 지식백과, 두산백과, 플레밍의 오른손법칙
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1250358&cid=40942&categoryId=32240