물리학실험18(전류와자기장,Lenz의 법칙)

목차

[1]측정값 및 계산

[2]토의

본문내용

-0.3A N극의 방향(동,서,…): 동쪽
전류의 방향(시계, 또는 반시계 방향): 반시계 방향
실험2a
R = 10.5cm N = 200회
(A)
측정값 (G)
계산값 (G)
0.2
2
2.39
0.4
4
4.79
0.6
6
7.18
0.8
9
9.57
1.0
11
11.97
1.2
13
14.36
1.4
15
16.76
1.6
17
19.15
1.8
19
21.54
2.0
22
23.94
실험2b
=1.8A = -1.8A
()
측정값 (G)
계산값(G)
z(㎝)
측정값 B (G)
계산값(G)
0
20
21.55
0
-20
-21.55
5
14
15.86
5
-14
-15.86
10
7
8.18
10
-7
-8.18
15
4
4.06
15
-4
-4.06
20
2
2.16
20
-2
-2.16
25
1
1.25
25
-1
-1.25
30
1
0.78
30
-1
-0.78
35
0
0.51
35
0
-0.51
40
0
0.35
40
0
0.35
실험3
N극을 멀리 이동: 피크의 전압 = - 0.021 volt
코일, 자석의 그림( 유도기전력의 방향 표시):
S극을 멀리 이동: 피크의 전압 = 0.012 volt
코일, 자석의 그림( 유도기전력의 방향 표시):
[2]토의
1. 질문에 대한 토의
1)위에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는가? 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙은 어떤 것 있는가?
-> 일치한다. 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 방법에는 오른나사 법칙과 앙페르 법칙을 이용할 수 있다.
오른나사 법칙은 오른나사가 진행하는 방향이 전류의 방향이고 돌리는 방향이 자기장의 방향이다.
앙페르의 법칙은 오른손의 엄지손가락이 전류의 방향일 때 네 손가락이 자기장의 방향이다.
2) 영점보정을 할 때 자기 센서의 축을 동서 방향으로 정려하는 이유는 무엇인가?
-> 자기장의 방향과 수직이 되도록 하여 어떤 힘도 받지 않은 조건에서 0점 보정을 하기 위해서 이다.
3)위의 그라프에서 이론값의 직선은 실험데이터와 얼마나 잘 일치하는가? 자기장이 전류에 정비례함을 확인하였는가?
-> 오차가 10% 안팎으로 비교적 큰 오차를 가지고 있으나 대략적으로 일치한다. 실험 2a의 전류대 계산값의 그래프를 보면 직선의 형태를 띄고 있으므로 정비례함을 알 수 있다.
4)자기장이 원형도선 중앙의 값에서 5%이하로 감소하는 거리는 대략 얼마인가?
-> 측정값: 0.05 * 20 = 1로 약 25cm 지점이다.
계산값:
로 약 26.5cm 이다.
5) 위의 그림들이 Lenz의 법치과 일치하는지 설명하여라.
Lenz의 법칙은 다음과 같다.
N극을 코일에 접근시키면 coil을 지나는 자기력선 증가.
→자기력선의 증가를방해하는 방향으로 자기력선이 생기도록 유도전류가 흐른다. 　
N극을 코일에서 멀리하면 coil을 지나는 자기력선 감소 → 자기력선의 감소를 방해하는 방향으로 자기력선이 생기도록 유도전류가 흐른다.
그러므로 위의 그림들은 Lenz의 법칙을 잘 만족하고 있다.

키워드

일반물리학실험11-20,   전류와자기장,   Lenz의 법칙