전류와 자기장 실험 예비, 결과 레포트

소개글

전류와 자기장 실험 예비, 결과 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 장치 및 기구

3. 이론

4. 실험방법

5. 결과

6. 토의

본문내용

장B(g)
전류I(A)
중 심
내부 (중심에서 떨어진 거리)
a= 2 cm
a= 4 cm
a= 6 cm
1A
3
3
2.5
1
2A
8
7
5.5
2.5
3A
16
16
8
3
홀 센서를 반지름 방향으로 변화시킬 때 자기장
( 축의 중심에서 변화 시킨다. )
자기장B(g)
전류I(A)
중 심
솔레노이드 내부(r= 2 cm)
솔레노이드 외부(r=7.5cm)
1A
3
3
0
2A
8
8
0
3A
16
16
0
참고: r값은 홀센서가 솔레노이드 중심에 있을 때 0으로 잡는다.
이 실험에서 전기장의 값이 출력되어서 나온 것을 보면 원의 중심부분에서 전기장의 값이 가장 크고 중심에서 멀어 질수록 작아지며 또 솔레노이드의 외부에 있을 경우에는 자기장의 값이 0이 됨을 알 수가 있었다.
그런데 뒷부분에 조사한 것과 같이 솔레노이드에서 자기장의 분포가 실제 측정한 내용하고는 조금 달랐다는 것을 알게 되었다.
6. 토의
이번 실험에서는 조교님이 처음에 이 실험에서의 오차가 생기는 원인이 코일에 열을 주면 자기장이 흔들리게 된다고 가르쳐 주셨다. 그리고 인터페이스의 문제로 측정값이 잘 안나온다고도 하셨다.
이 실험을 하게 되면서 처음에 어떻게 프로그램을 사용하고 측정하는지를 잘 몰랐다. 항상 그렇게 생각 했듯이 컴퓨터를 이용한 실험이라 오차가 작지 않을까 하는 생각을 가지고 실험에 임하게 되었는데 지금까지와는 다르게 많은 것을 알고 있어야 하는 실험이었다. 특히 0으로 값을 맞추는 부분을 쉽게 하지 못하였던것 같았고 전체적으로 너무 미숙했던 실험이었다.
질문) 솔레노이드의 전체적인 자기장 형태에 대해 생각해보자.
쉽게 생각이 나지 않아서 인터넷을 보고 찾아보았다.
솔레노이드는 많은 원형도선이 모인 것입니다. 하나하나의 원형도선이 만든 자기장은 서로 합성이 되는 데 솔레노이드 내부에서는 도선에서 가깝고 같은 방향이어서 서로 합쳐서 강해지지만, 외부에서는 도선에서 멀어질 뿐만 아니라 서로 상쇄되어서 많이 약해집니다. 자기장의 세기는 내부에서도 차이가 납니다. 솔레노이드 내부의 중앙부분에서 위나 아래로 갈수록 점점 더 더 약합니다. 또한 솔레노이드의 양끝으로 가면 점점 약해지는 것을 볼 수 있습니다. 아래 그래프는 솔레노이드의 중심에서 좌우로 멀어짐에 따라 자기장이 변하는 것을 나타낸 그래프입니다. 중심에 가까운 곳에서는 일정한 크기의 자기장이 형성되지만 바깥쪽에 가까울수록 급격히 작아지는 것을 알 수 있습니다.

키워드

전류,   자기장,   비오-사바르 법칙,   앙페르의 법칙,   솔레노이드,   원형코일,   코일,   홀 센서