과학실험보고서

목차

실험 Ⅰ. 힘과 연모
1. 실험 내용
2. 실험 분석
3. 심화 학습
4. 반성 및 제언

본문내용

하여 수직으로 d만큼 떨어진 곳에서는 에르스텟을 단위로 했을 때 0.2i/d라는 세기를 가진다. 또, 코일과 같은 원형회로(圓形回路)에 전류를 통하면, 그 회로를 관통하는 모양의 자기장이 생기는데, 그 방향은 전류의 방향이 오른나사의 회전방향일 때 나사가 나아가는 방향과 같다. 이때 자기장의 세기는 전류의 세기를 i라 하고, 회로의 중심점에서 에르스텟을 단위로 하면 0.2πi/r가 되며, 회로에서 r만큼 떨어진 점의 자기장은 0.2πa2i/r3(a는 회로의 반지름)의 크기를 가진다.
2) 전위 (electric potential)
: 단위전하(單位電荷)에 대한 전기적 위치에너지
자기력선속밀도(磁氣力線束密度)가 시간변화를 하지 않는 공간의 전기장(예컨대 靜電氣場) 또는 정상전류가 흐르고 있을 때의 전기장의 1점에 무한히 먼데서 미소한 전기량 q를 갖는 점전하(點電荷)를 가져오는 데 소요되는 일을 qU로 한다. 이때 U는 q에 의하지 않는 공간장소의 함수이며 전위라 부른다.
전기장 E는 E=－grad U로 주어진다. 전위에 상수를 가해도 전기장은 변하지 않으며, 이런 뜻에서 전위 자체는 물리적으로 직접 측정되지 않는다. 실용적인 면에서 지구의 전위를 0으로 하는 경우가 많다. 전위의 MKS 단위는 볼트(V)이다. 정전기장에서의 전위를 특히 정전기(靜電氣)퍼텐셜이라 할 때도 있다.
3) 옴의 법칙 (Ohm's law)
전기 흐름의 방해하는 작용을 전기 저항이라하며, 저항이 클수록 전류는 적게 흐른다.
독일의 옴은 전압과 전류와 저항의 관계를 정리하여 옴의 법칙을 만들었다.
이를 옴의 법칙이라 하며 왼쪽에 보인 식과 같고,
회로에 흐르는 전류의 크기는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다.
4) 직선전류에 의한 자기장
전류가 흐르면 도선 주위에 나사돌리는 방향으로 전기장이 생긴다. 오른손으로 전선를 감아쥐며 엄지손가락을 전류가 흐르는 방향으로 향했을 때 나머지 손가락들의 방향과 같은 방향으로 자기장이 생기는 것이다. 이것을 앙페르의 법칙 또는 오른나사의 법칙이라고 한다. 전류가 강하게 흐를수록 전선 주위에 강한 자기장이 생깁니다. 또한 전선에서 멀어질수록 자기장이 약해집니다. 이것을 식으로 나타내면 다음과 같다.
자기장의 세기 = 전류 / 도선으로 부터의 거리
B = I / r
4. 반성 및 제언
실험을 할 때마다 다른 결과가 나왔다. 또 우리 조는 특이하게 용수철의 탄성력이 좋아서 30g중의 추로는 잘 늘어나지 않아 50g중 짜리로 실험하느라고 6번째 실험은 못했었다. 정확히 잰다고 노력은 했지만 재면서 눈금을 잘 못 읽거나 오차가 생긴 것 같다. 이번 실험에서는 단순히 용수철의 길이를 재는 활동만 하였기에 어려운 실험은 아니었다. 그러나 용수철의 길이를 정확하게 재지 못한 것이 아쉬웠다. 이러한 길이를 잴 때 자를 이용하여 잰다고 해도 실수는 하기 마련인 것 같다. 또한 보고서 작성 시 오차에 대해서 조금이나마 알게 되어서 다행이다. 그동안 오차를 너무 가볍게 여기고 있었던 것 같다. 보다 세밀한 실험이 이루어지도록 노력해야겠다.

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