앙페르법칙

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앙페르법칙에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

점에서 긴 솔레노이드 내의 자기장은 다음과 같다.
*원형 전류 루프 : 원형 전류 루프의 축방향을 따라서 거리가 x인 위치에 반지름 R인 원형 전류 루프가 만드는 자기장은 다음과 같다.
3. 실험 방법
1) 직선 도선에서의 자기장
① [그림10-6]과 같이 직선 도선을 설치하고 전원 공급기와 연결한다.
(이때 전원 공급기의 전원은 off다.)
② 접선 방향 probe를 가우스메타에 연결하고 이동 트랙에 장착한다.
③ probe가 도선의 중앙에 수직하게 닿을 만큼 트랙을 이동시키고 영점을 잡는다.
④ 가우스메타의 전원을 켜고 range 선택 다이얼을 200에 맞추고 영점다이얼을 이용 영점을 잡는다.
⑤ 이제 전원 공급기의 전원을 켜고 전류를 5A로 맞춘다.
⑥ probe를 이동시키고 거리변화에 따른 자기장 변화 값을 기록한다.
⑦ 5회 이상 측정하고 기록한 후, 가우스 센서의 중점을 측정하고 길이를 보정한다.
⑧ 암페어 법칙(직선)으로부터 얻어진 이론적인 자기장의 값과 실험값을 비교한다.
2) 원형도선에서의 자기장
① [그림 10-7]과 같이 링 도선(반경 2㎝)을 설치하고 전원 공급기와 연결한다.
(이때 전원 공급기의 전원은 off)
② 축 방향 probe를 가우스메타에 연결하고 이동트랙에 장착한다.
③ 버니어 갤리퍼를 이용 가우스 sensor가 도선의 중앙에 오게 한다.
④ 가우스메타의 전원을 키고 range 선택 다이얼을 200에 맞추고 영점 다이얼을 이용 영점을 맞춘다.
⑤ 이제 전원 공급기의 전원을 켜고 전류를 5A로 맞춘다.
⑥ probe를 이동시키고 거리 변화에 따른 자기장 변화 값을 기록한다.
⑦ 5회 이상 측정하고 기록한 후, 평균값을 암페어 법칙(원형)에 대입하여 이론적인 자기장 값과 비교한다.
⑧ 반경 3㎝의 도선으로 교체하고 의 과정을 반복한다.
3) 솔레노이드 코일에서의 자기장
① 버니어 캘리퍼를 이용 솔레노이드 코일의 규격을 측정하고 멀티미터를 이용 코일의 저항 값을 읽고 기록한다.
② [그림 10-8]과 같이 설치하고 전원 공급기와 연결한다.
③ 축 방향 probe를 가우스메타에 연결하고 이동트랙에 연결한다.
④ 측정한 솔레노이드 코일의 규격을 이용 가우스 센터가 코일의 중심에 오게 한다.
⑤ 가우스메타의 전원을 켜고 range 선택 다이얼을 200에 맞추고 영점을 잡는다.
⑥ 이제 전원 공급기의 전원을 켜고 전원을 10V로 맞춘다.
(앞서 측정한 저항 값을 이용 전류 값을 계산)
⑦ probe를 이동시키고 거리변화에 따른 자기장 변화의 값을 기록한다.
⑧ 5회 이상 측정하여 기록한 후, 평균값을 암페어 법칙(솔레노이드)에 대입하여 얻어진 이론적인 자기장 값과 비교한다.
4. 응용 분야
디지털 저울
5. 참고 문헌
① http://genlab.uos.ac.kr/exp_doc/ampere_law_new/ampere_law.htm
② 일반물리학실험, 북스힐, 김영식 외12명, 3-77~3-82
③ http://icprmr.snu.ac.kr/PHP/ICPR_IP/DRSong/PDF_FILES/Ch30.pdf

키워드

비오사바르의 법칙,   원형도선,   직선도선,   솔레노이드,   앙페르법칙