Helmholtz Coil 헬름홀츠HELMHOLTZ 코일

소개글

Helmholtz Coil 헬름홀츠HELMHOLTZ 코일 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

◎ 실험목적
◎ 배경이론
◎ 실험기구
◎ 실험방법
◎ 결과데이터
◎ 질문에 대한 답변

본문내용

때의 모양은 증가와 감소의 폭이 조금 다르게 보인다. 이는 자기장 센서가 코일의 중앙을 정확하게 통과하지 못해서 생긴 것 같다. 거리의 차가 이러한 영향을 준 것 같다.
4. 두 코일 사이의 거리가 2R일 때 자기장 그래프 (L=2R)
→ 그래프의 모양이 낙타 등과 같은 형태로 되었는데 두 코일 사이의 거리가 2R일 경우 R일 때와는 달리 거리가 더 멀어져서 자기장이 커지지 못하고 자기장이 잠깐 줄었다가 증가하는 것을 알 수 있다.
5. 두 코일 사이의 거리가 2R이고, 전류의 방향이 서로 반대일 때 자기장 그래프
→ 두 코일의 거리가 2R인 위의 그래프와 달리 전류의 방향이 반대이므로 자기장이 증가하였다가 다시 감소하는 폭이 커졌다가 증가하는 모양을 볼 수 있다.
◎ 질문에 대한 답변
1. 전류가 흐르는 코일 주변에 만들어진 자기장의 세기는 코일의 전류에 어떻게 의존할까?
⇒ 거리에 비례한다. 코일에 가까워질 수록 전류는 세지고 멀어질 수록 감소한다.
2. 하나의 Helmholtz형 코일에 전류가 흐를 때 코일 중심축 방향으로 거리가 멀어질 때 자기장의 세기는 어떻게 변화하는가?
⇒ 감소한다. 위 그래프를 보면 알 듯이 코일 근처로 갈 때 기울기가 증가하다가 코일을 나가면서 기울기가 감소하는 모습을 볼 수 있다.
3. 두 개의 Helmholtz 형 코일 사이의 축 방향 자기장의 세기가 일정하게 하려면 두 코일 사이의 거리를 얼마로 하여야 하는가?
⇒ 최대한 가까워져야 한다. L=2R일 때의 그래프를 보면 두 코일 사이의 거리가 멀어지면 자기장의 세기가 오히려 줄어드는 것을 알 수 있다. 반대로 L=0.5R일 때 L=R의 경우보다 그래프의 최고점이 높은 것과 기울기의 증가와 감소의 폭이 비슷한 것으로 보아 거리는 최대한 가까워져야 한다.
4. 두 Helmholtz형 코일 사이의 자기장이 일정한 비율로 변화하도록 하기 위해 두 코일에 흐르는 전류의 방향을 어떻게 하여야 하는가?
⇒ 일정하게 하여야 한다. 5번 실험과 같이 전류의 방향이 서로 반대의 방향을 가진 경우 증가와 감소의 폭이 확연히 달라 그래프의 모양이 일정하지 못하였다.
5. 두Helmholtz 형 코일 사이에 축 방향 자기장의 세기가 일정할 때, 이 코일 사이에 중심축과 수직하게 입사한 하전 입자의 운동궤도는?
⇒ 원운동을 하고 있다.
6. 위의 경우 중심축에 비스듬하게 입사한 하전 입자의 운동궤도는?
⇒ 중심축과 평행하게 원운동을 한다.

키워드

Helmholtz Coil 헬름홀츠 코일,   자기장세기,   코일평면 사이의 자기장 세기,   자기력이 작용하는 공간