솔레노이드 내부의 자기장 측정 결과보고서

소개글

솔레노이드 내부의 자기장 측정 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험값
토의
결과
오차보고

본문내용

야 했다.
[2] 결과 분석
실험 결과 분동으로 스테이플을 3개 사용했던 경우와 스테이플을 2개 사용했던 경우 모두 Bs실험, BsTM 그리고 Bs이론 값이 서로 ±10 이하의 오차율을 나타냄을 확인 했다. 이러한 자기장의 세기를 비교함으로써 자기장내에 놓인 전류도선이 힘을 받는다는 사실을 확인할 수 있었다.
[3] 오차논의 및 검토
전류천칭의 분동을 꽂아 넣는 구멍에 스테이플러 심을 끼워 넣을 때 제대로 넣지 못해 여러 차례 스테이플러 심을 다시 집어서 끼워 넣었다. 스테이플러 심을 다시 집는 과정에서 전류천칭이 약간씩 흔들렸는데 이로 인해 완전한 회전평형상태가 되지 못했을 것이다.
1. 결과 분석
스테이플을 3개 사용했을 때엔 솔레노이드 내부의 자기장의 세기의 실험값()의 평균값은 5.956 mT로, 측정한 값인 5.51 mT와는 -8.09%의 오차가, 이론값인 5.37 mT와는 2.534%의 오차가 발생하였다. 이는 실험 환경, 장비와 실험 수행원의 숙련도 등을 감안하면 허용할 수 있는 범위의 오차라고 볼 수 있다.
또한 스테이플을 2개 사용했을 때엔 각각 4.57%, -2.23%의 오차가 발생하였으며 이도 마찬가지로 허용 가능한 범위의 오차이다.
실험값과 측정값과 이론값이 일치하는 것으로부터, 실험이 제대로 이루어 졌으며 솔레노이드에 관한 이론이 옮음을 알 수 있다.
2. 오차 논의 및 검토
이번 실험에서의 오차엔 실험 환경과 장비의 미숙 등 여러 가지가 있지만 가장 큰 요인은 스테이플 심을 올려놓을 때 수평을 맞추기 힘들었던 것이 있다. 작은 힘으로도 전류천칭의 수평이 바뀌고, 수평에서 약간 어긋나 있어도 쉽게 수평으로 돌아가지 않는다. 또한 수평 여부를 육안으로 판별하기 어렵기 때문에 가장 큰 오차 요인이라 볼 수 있다.
(3) 실험과는 별도로 다음의 질문에 답을 해 보세요.
(질문) 실험에 사용된 솔레노이드를 이상적인 솔레노이드로 간주할 수 있겠는가? 식 (21)과 (22)
에 측정값들을 대입하여 보고, 이 두 값의 차이를 통해 그 답을 논의해 보아라
인 경우, 이상적인 솔레노이드의 자기장의 세기 B = 0.0056이다. (by 식(22))
인 경우, 이상적인 솔레노이드의 자기장의 세기 B = 0.0037이다. (by 식(22))
이 값들과 위에서 실험한 실험의 을 비교해보면 오차가 많이 나온다. 이러한 오차로 보아 이 솔레노이드를 아주 이상적인 솔레노이드라고 보기는 어렵다.
[2] 결과 분석
전류천칭의 수평을 맞추는 실험을 통하여 솔레노이드에 전류를 흘려보내면 솔레노이드 내부에 자기장이 형성됨을 알 수 있었다. 이때의 자기장은 솔레노이드에 흘려보내는 전류 에 비례한다.
[3] 오차 논의 및 검토
이 실험에서는 사용된 솔레노이드가 이상적인 솔레노이드로 간주하였다. 그러나 내부에 비교적 균일한 크기의 자기장이 형성되나, 내부자기장이 완전히 균일한 것이라 볼 수 없기 때문에 실험 결과에 어느 정도 오차가 발생할 수 있다.
그리고 전류천칭의 평형을 맞출 때, 기계적으로 정밀하게 측정하는 것이 아니라 인간의 감각으로 평행을 맞출 수밖에 없게 되는데 , 이 또한 오차의 요인으로써 작용할 수 있다.
또한 분동의 무게를 모두다 0.0305g으로 두고 값을 측정하는데, 분동의 무게가 모두 일정하지 않을 수도 있으므로 실험값을 결과에 오차의 요인으로 작용할 수 있다.
[4] 결론
테슬러미터기로 자기장을 측정해봄으로써 솔레노이드에 전류를 흘려주면, 그 내부에 자기장이 발생하는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 전류가 흐르는 전류천칭이 스테이플의 무게에도 불구하고 평행을 맞춰가는 과정에서 자기장 내에 전류가 흐르는 도선은 힘을 받는다는 것을 확인 할 수 있었다.

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