[일반물리학실험] (결과) 전류가 만드는 자기장 : 교류전류가 흐르는 도선에서 발생하는 자기장을 탐지 코일에 유도되는 기전력을 측정, Faraday 유도법칙과 Biot-savart 법칙에 대해 배운다.

소개글

[일반물리학실험] (결과) 전류가 만드는 자기장 : 교류전류가 흐르는 도선에서 발생하는 자기장을 탐지 코일에 유도되는 기전력을 측정, Faraday 유도법칙과 Biot-savart 법칙에 대해 배운다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험목적

실험원리

실험기구 및 재료

실험방법



1.측정값

2.실험 결과

3.결과에 대한 논의

4.결론

5.참고문헌 및 출처

본문내용

)
15mm
1/15mm-1
0.077V
2.67X10-5T
9.01X10-5T
20mm
1/20mm-1
0.039V
2.00X10-5T
4.56X10-5T
25mm
1/25mm-1
0.023V
1.60X10-5T
2.69X10-5T
30mm
1/30mm-1
0.016V
1.33X10-5T
1.87X10-5T
35mm
1/35mm-1
0.014V
1.14X10-5T
1.64X10-5T
40mm
1/40mm-1
0.012V
1.00X10-5T
1.40X10-5T
45mm
1/45mm-1
0.010V
0.89X10-5T
1.17X10-5T
50mm
1/50mm-1
0.008V
0.80X10-5T
0.94X10-5T
55mm
1/55mm-1
0.007V
0.73X10-5T
0.82X10-5T
60mm
1/60mm-1
0.006V
0.67X10-5T
0.70X10-5T
65mm
1/65mm-1
0.005V
0.62X10-5T
0.58X10-5T
70mm
1/70mm-1
0.004V
0.57X10-5T
0.47X10-5T
75mm
1/75mm-1
0.004V
0.53X10-5T
0.47X10-5T
80mm
1/80mm-1
0.003V
0.50X10-5T
0.35X10-5T
85mm
1/85mm-1
0.003V
0.47X10-5T
0.35X10-5T
90mm
1/90mm-1
0.002V
0.44X10-5T
0.23X10-5T
95mm
1/95mm-1
0.002V
0.42X10-5T
0.23X10-5T
100mm
1/100mm-1
0.002V
0.40X10-5T
0.23X10-5T
105mm
1/105mm-1
0.001V
0.38X10-5T
0.12X10-5T
110mm
1/110mm-1
0.001V
0.36X10-5T
0.12X10-5T
115mm
1/115mm-1
0.001V
0.35X10-5T
0.12X10-5T
전류 Iac = 2.0A
실험2. 원형전류고리에 의한 자기장
전류고리의 :반경 90mm
Iac(V)
Eac(V)
Bac(T)
Bac이론(T)
0.49A
0.005V
3.43X10-6T
5.85X10-6T
0.99A
0.011V
6.91X10-6T
12.87X10-6T
1.51A
0.018V
10.54X10-6T
21.05X10-6T
1.99A
0.024V
13.89X10-6T
28.07X10-6T
2.53A
0.031V
17.66X10-6T
36.26X10-6T
Iac=2.00Az(mm)
(R2+z2)-3/2(mm-3)
Eac(V)
Bac(T)
Bac이론(T)
0
1371.742m-3
0.024V
13.96X10-6T
28.07X10-6T
5
1365.416m-3
0.024V
13.90X10-6T
28.07X10-6T
10
1346.726m-3
0.024V
13.71X10-6T
28.07X10-6T
15
1316.508m-3
0.023V
13.40X10-6T
26.90X10-6T
20
1276.062m-3
0.022V
12.99X10-6T
25.73X10-6T
25
1227.021m-3
0.022V
12.49X10-6T
25.73X10-6T
30
1171.214m-3
0.021V
11.92X10-6T
24.56X10-6T
35
1110.521m-3
0.020V
11.30X10-6T
23.39X10-6T
40
1046.749m-3
0.018V
10.65X10-6T
21.05X10-6T
45
981.307m-3
0.017V
9.99X10-6T
19.88X10-6T
50
916.307m-3
0.016V
9.33X10-6T
18.71X10-6T
55
852.217m-3
0.015V
8.67X10-6T
17.54X10-6T
60
790.171m-3
0.014V
8.04X10-6T
16.37X10-6T
65
730.835m-3
0.012V
7.44X10-6T
14.35X10-6T
70
674.660m-3
0.011V
6.87X10-6T
12.87X10-6T
75
621.916m-3
0.010V
6.33X10-6T
11.70X10-6T
80
572.727m-3
0.009V
5.83X10-6T
10.53X10-6T
85
527.108m-3
0.009V
5.37X10-6T
10.53X10-6T
90
484.984m-3
0.008V
4.94X10-6T
9.36X10-6T
95
446.225m-3
0.007V
4.54X10-6T
8.19X10-6T
100
410.660m-3
0.006V
4.18X10-6T
7.02X10-6T
2.실험결과
직선전류에 의한 자기장Iac=2.0A
(x축 단위 A, y축 단위 T) (x축 단위 mm, y축 단위 T)
이론값 실험값.
원형전류고리에의한 자기장Iac=2.0A
(x축 단위 A, y축 단위 T)(x축 단위 mm3, y축 단위 T)
3.결과에 대한 논의
-직선전류의 자기장에서 전류가 증가할수록 자기장도 비례하면서 일정한 기울기로 증가한다.
실효전류값이 2.0A로 일정 할 때는 1/X그래프처럼 반비례그림이다.
거리가 증가할수록 자기장이 줄어들고 있다.
원형전류고리에서도 첫 번째 실험과 마찬가지로 일정한 기울기로 전류가 증가할 때 자기장도 증가한다.
원형전류고리의 2번째 실험의 경우 비례관계로 증가하는 것처럼 보이지만 5페이지 측정값의 표를 보면 z의 값이 증가 할수록 자기장이 줄어들고 있는 것을 알수 있다. 그래프에서 x축이 (R2+z2)-3/2(mm3) 이기 때문에 증가하는 그래프처럼 보일 뿐이다. 실제로는 자기장이 줄어든다는 것을 주의하자.
4.결론
-자기장은 기전력에 비례하고, 각진동수,탐지코일의 감긴횟수, 코일의 단면적에 반비례한다.((B=E/wNpAp))실험1과 실험2에서 진동수는
400Hz로 같았으므로 자기장의 세기에는 영향이 없다. 결국은 도선에 흐르는 전류가 증가하면 유도전압이 커지게 되면서 자기장의 세기도 함께 증가하게 된다.
실험을 할 때 탐지코일과 도선의 거리의 오차가 생기고 멀티미터의 전압을 측정할 때 미세한 오차가 생길 수밖에 없다. 그리고 원형고리의 경우 반경을 소수점아래 한자리에서 반올림을 하여서 오차가 더 생겼을 것이다.
5.참고문헌 및 출처
-일반물리학, Raymond A, serway. 일반물리학 교재편찬위원회.북스힐

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