전류가 만드는 자기장 예비보고서

소개글

전류가 만드는 자기장 예비보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리

[1] 기존 이론

[2] 추가 이론

[3] 추가 이론

3. 실험 기구 및 재료

4. 실험 방법

*다른 실험 방법

1.실험 기구 및 장치

2. 실험 방법

예측

구상

유의사항

참고 문헌 및 출처

본문내용

하지만 그 비례상수는 센서의 종류, 센서에 흐르는 전류, 센서의 온도 등에 따라 다를 수 있기 때문에, 전압을 자기마당으로 바꿔 주는 교정 과정을 거친다.
② 먼저 솔레노이드의 길이와 감은 수(500회)로부터 감은 수 밀도를 구하고, 그 내부의 자기마당이 2 mT(=2×10-3 T = 20 G)가 되기 위한 전류 값을 계산한다. 다음 솔레노이드의 내부에 20 G 의 자기마당이 홀-센서를 향해 나오는 방향으로 발생하도록 전류를 흘리고, 홀-센서를 솔레노이드의 중심에 축에 평행하게 넣은 다음, 컴퓨터 화면의 Calibration 메뉴에서 Z-Axis 를 누른다. 다시 화면에 Ready 글자가 나오고 z-방향의 자기마당이 20 G 를 나타낼 때까지 2～3 초 기다린다. 컴퓨터는 이때 읽은 z-방향 자기마당 측정용 홀-센서의 전압을 20 G 로 변환하는 상수를 기억하여, 이후 x, y, z 홀-센서의 측정에 같이 적용한다. 이후 측정된 값은 G(gauss) 단위가 된다.
3) 솔레노이드 내부에서의 자기마당을 조사한다.
① 전류를 변화시키면서 솔레노이드 중심에서의 자기마당을 측정하여 전류에의 의존도를 확인한다. 전류의 방향을 바꿔서도 측정한다.
② 전류를 한 값에 고정시키고, 솔레노이드 축 상에서 위치에 따른 자기마당의 변화를 조사하여 이론 식 과 비교한다.
4) 전류가 흐르는 사각 줄토리에 의한 중심 축 상에서의 자기마당을 조사한다.
① 전원 장치를 사각 줄토리에 연결하고 1 A 의 전류를 흘린다.
② 홀-센서를 수평 방향으로 누여서 사각 줄토리의 중심 축 상의 한 곳에 위치시키고 그때의 z-축 방향 자기마당 성분을 읽는다.
③ 위치를 바꿔서 측정하여 사각 고리 면으로부터의 거리에 따른 자기마당의 변화를 구하여 이론 식 와 비교한다.
5) 전류가 흐르는 사각 줄토리의 한 직선 도선 부근에서 자기마당을 조사한다.
① 방사형 방안지를 사각 줄토리의 한쪽 직선 도선에 끼워 넣는다. 이때 컴퓨터 화면의 그림과 같이 270o 의 위치가 실험자를 향한 방향이 되도록 한다. 그러면 화면의 오른쪽(0o) 방향이 +x, 위쪽(90o) 방향이 +y 축 방향이 된다. 직선 도선의 방향 즉, 수직 위 방향이 +z 축 방향이다.
② 홀-센서를 수직으로 하고 그림을 참고하여 실험자를 가리키는 방향이 -y 축 방향이 되도록 하여 방안지의 한 곳에 위치시킨다. 마우스를 써서 커서를 화면의 해당하는 곳에 가져간 다음 마우스의 왼쪽 누름개를 누른다. 측정한 자기마당의 x, y, z 성분이 기억되고 그림에도 자기마당의 크기와 방향이 화살표로 표시된다.
③ 홀-센서를 다른 곳으로 옮겨서 ②번의 측정을 반복한다. 잘못된 데이터가 입력되었으면, 그 화살표가 있는 곳으로 커서를 옮긴 다음 마우스의 오른편 누름개를 눌러서 선택하고, 다시 한번 눌러 나타난 창에서 확인 버튼을 누르면 된다.
④ 프로그램의 저장 기능에 문제가 있으므로 화면을 클립보드에 복사한 뒤 윈도우 내에 있는 그림판으로 불러와서 BMP 파일 형태로 저장한다.
예측
실험이 생각보다 간단해 보이긴 하지만 측정해야 할 값이 많습니다.
각각의 실험에 대한 이론을 토대로 실험 결과를 예측해보자면
1. . /2. .
3. . /탐지코일.
실험자체는 1, 2, 3의 실험이기는 하지만
실험에서 실제로 쓰는 것은 탐지코일에 유도된 기전력을 이용해서 자기장의 크기를 계산하는 것이기 때문에
측정값은 탐지코일에서 쓰이는 식, 이론값은 1, 2, 3에서 쓰이는 식이 사용될 것 같습니다.
실험 1의 Graph는 식으로 알 수 있듯이 1/r 과 B의 그래프이기 때문에
정비례그래프가 나올 것 같고,
실험 2의 Graph는 역시 식으로 알 수 있듯이 와 B의 그래프이기

키워드

부산대,   일반물리학실험,   일물실,   전류가 만드는 자기장