실험 5. 암페어 법칙

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실험 5. 암페어 법칙에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

값을 기록한다.
7) 5회 이상 측정하여 기록하고 측정 후 평균 값을 식 (2)로부터 얻어진 이론적이 자기장 값과 비교한다.
8) 반경 3Cm의 도선으로 교체하고 위의 과정을 반복한다.
(3) 솔레노이드 코일에서의 자기장
1)버니어캘리퍼스를 이용 솔레노이드 코일의 규격을 측정
하고, 멀티미터를 이용 코일의 저항값을 읽고 기록한다.
2) 그림과 같이 설치하고 전원 공급기와 연결한다.
(이때 전원 공급기의 전원은 OFF)
3)축 방향 probe를 테슬라메타에 연결하고 이동 트랙에 장
착한다.
4) 측정한 솔레노이드 코일의 규격을 이용 Probe가 코일 중
심에 오게 한다.
5) 테슬라메타의 전원을 키고 range 조정 스위치를 눌러 최소
단위에 오게 하고 영점 누름스위치을 이용 영점을잡는다.
그림 9 솔레노이드코일 자기장측정 6) 측정한 솔레노이드 코일의 규격을 이용 Probe가 코일 중
심에 오게 한다.
7) 테슬라메타의 전원을 키고 range 조정 스위치를 눌러 최소단위에 오게 하고 영점 누름스위치을
이용 영점을잡는다.
8) 이제 전원 공급기의 전원을 키고 전압을 10V로 맞춘다. (앞서 측정한 저항 값을 이용 전류 값을 계산)
9) Probe를 이동시키고 거리변화에 따른 자기장 변화 값을 기록한다.
10) 5회 이상 측정하여 기록하고 측정 후 평균 값을 식 (3)로부터 얻어진 이론적이 자기장 값과
비교한다.
(4) 헬름홀쯔 코일에서의 자기장
1) 그림5 와 같이 설치한다.
B
A
2) 측정용 좌표를 코일에 끼우고 코일의 간 격을 코일의 반경(64mm)과 같은 거리로 배치시킨다. (코일 상단에 지시 표시와 좌표의 y축을 일치시킨다.)
3) 테슬라메타와 축 방향 센서를 그림5와 같 이 설치하고 센서이동 트렉을 140mm에 맞 추고 센서가 코일A의 중앙(코일의 두께는 아크릴을 포함 30mm이므로 센서가 15mm 정도 들어가면 된다.)에 오게 맞추고 센 서이 동트렉의 눈금을 170mm(코일 A 중심 에서 20mm)로 밀어 측정 준비한다.
그림5. 헬름홀쯔 코일의 자기장 측정
4) 테슬라메타의 전원을 키고 범위조정 스위치를 이용하여 측정범위를 20로 설정하고 영점 조절 다이얼을 이용하여 영점을 잡는다.
5) DC전원 장치를 조정하여 도선에 일정 전류(200 정도)를 흐르게 하고 그때의 전류 값을 기록한다.
6) 테슬라메타를 이용하여 10mm 간격으로 센서를 이동시켜 그때의 자기장 값을 기록한다.
(이때 두 코일의 중심(센서트렉 눈금 108mm)값도 함께 측정해 기록한다.
7) 3회 이상 반복하여 평균값을 구한다.
8) 기록된 값들을 이용하여 그래프를 그리고 앞서 제시된 그래프와 비교한다.
9) 코일중심에서의 자기장 값과 식 6에 의한 값과 비교하여 이론값과 실험값을 비교한다.
실험 결과
1. 결 과
1) 직선도선
=
도선으로부터의
거리(Cm)
자기장(mT) 실험값자기장(mT)
이론값오차
자기장(mT)
이론값
오차
1회
2회
3회
4회
5회
평균
*이론값은 식 (1)에 의해 계산
2) 원형도선
= R =
도선중앙으로부터의 거리(Cm)
자기장(mT) 실험값자기장(mT)
이론값오차
자기장(mT)
이론값
오차
1회
2회
3회
4회
5회
평균
*이론값은 식 (2)에 의해 계산
3) 솔레노이드 코일
N = A =
코일중심으로부터의 거리(Cm)
자기장(mT) 실험값자기장(mT)
이론값오차
자기장(mT)
이론값
오차
1회
2회
3회
4회
5회
평균
*이론값은 식 (3)에 의해 계산
4) 헬름홀쯔 코일
두 코일의 거리가 코일의 반경.(D=R=64mm)
비고
1회
2회
3회
평균
측정거리
(mm)
자기장
()
측정거리
(mm)
자기장
()
측정거리
(mm)
자기장
()
측정거리
(mm)
보정거리
(mm)
자기장
()
170
170
170
170
62
160
160
160
160
52
150
150
150
150
42
Coil A
140
140
140
140
32
130
130
130
130
22
120
120
120
120
12
110
110
110
110
2
중점
108
108
108
108
0
100
100
100
100
-8
90
90
90
90
-18
80
80
80
80
-28
Coil B
76
76
76
76
-32
60
60
60
60
-48
50
50
50
50
-58
40
40
40
40
-68
*보정거리는 두 코일의 중점을 영점으로 잡은 것임.
전류:
두 코일 중심에서의 자기장 이론치: (식 7이용)
실험치:
오차율: %

키워드

실험 5. 암페어 법칙,   홀센서의 원리,   솔레노이드 코일에서의 자기장