헬름홀츠 코일 실험 결과보고서

소개글

헬름홀츠 코일 실험 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 이론
2. 실험 방법
3. 실험 결과 및 데이터
4. 결과에 대한 고찰

본문내용

코일까지의 거리를 측정 후 0.5cm씩 이동시키면서 자기장을 측정한다.
3. 코일을 기준으로 우측을 +, 좌측을 로 잡은 후 자기장을 측정한다.
2) 헬름홀츠 코일에서의 자기장 측정 실험
전원공급 장치, 전류계를 헬름홀츠 코일에 연결한 후 지지대에 자기장 측정 장치를 고정하고 헬름홀츠 코일 중앙에 그리고 코일 사이에 위치시킨다.
2. 전원공급 장치를 이용하여 전류를 흐르게 한다. 이때 전류계를 보면서 A max를 넘지 않도록 주의한다.
3. 첫 번째 코일과 두 번째 코일 사이의 간격을 R 만큼 뛰어놓는다.
4. 두 개의 코일을 기준으로 왼쪽, 가운데, 오른쪽에 자기장 측정 장치를 두고 0.5cm 씩 이동하면서 자기장을 측정한다.
5. 코일 사이의 간격을 R/2로 한 뒤 자기장을 측정한다.
실험 결과 및 데이터 :
단일 코일의 자기장
코일까지의 거리 L(cm)
자기장 T(mT)
2
1.4
1.5
1.5
1
1.6
0.5
1.6
0
1.7
코일까지의 거리 L(cm)
자기장 T(mT)
-0.5
1.5
-1
1.4
-1.5
1.3
-2
1.2
-2.5
1.1
단일 코일의 반지름(R), 권선수(N)인 경우, 코일 중심을 통해 수직축을 따라 자기장은 아래식으로 구할 수 있다.
따라서, 원점에서의 자기장은 이다.
이론값 = 1.51 mT
실험값 = 1.7 mT
오차율 = 12.6%
2, 헬름홀츠 코일의 자기장
코일 사이의 간격 R= 20
코일까지의 거리 L(cm)
자기장 T(mT)
-0.5
1.5
-1
1.4
-1.5
1.2
-2
1.1
-2.5
1.0
코일까지의 거리 L(cm)
자기장 T(mT)
0.5
1.5
1
1.4
1.5
1.4
2
1.3
2.5
1.2
코일까지의 거리 L(cm)
자기장 T(mT)
20.5
1.7
21
1.6
21.5
1.5
22
1.4
22.5
1.3
코일 사이의 간격 R/2=10
코일까지의 거리 L(cm)
자기장 T(mT)
-0.5
1.8
-1
1.6
-1.5
1.5
-2
1.3
-2.5
1.2
코일까지의 거리 L(cm)
자기장 T(mT)
0.5
2.0
1
1.9
1.5
1.9
2
1.8
2.5
1.8
코일까지의 거리 L(cm)
자기장 T(mT)
10.5
1.8
11
1.7
11.5
1.6
12
1.5
12.5
1.3
헬름홀츠 코일의 경우, d = R이므로, 이다.
R = 20일 때,
이론값 = 1.84mT
실험값 = 1.7 mT
오차율 = 8.2%
R/2 = 10 일 때,
이론값 = 1.98 mT
실험값 = 1.8 mT
오차율 = 9.1%
결과에 대한 고찰
코일을 옮길 때 사람의 손과 눈을 이용하여 옮기는 것이기 때문에 오차가 발생할 수밖에 없다고 추측함.
자기장 측정 장치가 오직 코일의 자기장만을 측정한 것은 아니며, 다른 주변에 자기장도 측정하였을 것으로 추측함. 또한, 주변에 다른 물체들이 코일의 자기장에 영향을 줄 수도 있다고 생각하여 오차가 발생한 것으로 생각함.
일반물리학 이론 시간에 배운 비오-사바르 법칙을 접목시킬 수 있는 실험을 진행함으로써 이론에 대한 이해도 또한 높일 수 있었음.

키워드

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