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전류 요소가 만드는 자기장 는 와 에 모두 수직이므로 지면과 같은 평면에 있다. 그리고 벡터는 축과 평행한 성분인 와 수직인 성분인 로 나누어 계산할 수 있다. 이때 고리의 모든 전류 요소에 대해 수직성분 를 정적분하면 대칭성에 의해 0이
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전류가 만드는 자기장
다음으로 곡선 모양의 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장의 세기를 구해보도록 하자. 먼저, Biot-Savart의 법칙에 의해 아래와 같은 식이 성립된다.
또한, [그림 4]에서 보는 바와 같이 와 의 사이각 는 항상 이며 의 관계
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자기장이 0으로 나온 것은 솔레노이드의 성질 때문이라고 할 수 있다. 자기장은 전류가 있어야만 생성될 수 있는데 솔레노이드는 전류가 같은 세기로 흐르지만 반대방향으로 흐르는 유도전류가 생성되어 전류가 거의 상쇄된다. 그래서 자기
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자기장이 전 류에 정비례함을 확인하였는가?
- 오차가 10% 안팎으로 비교적 큰 오차를 가지고 있으나 대략적으로 일치한다. 실험 2a의 전류 대 계산값의 그래프를 보면 직선의 형태를 취하고 있으므로 정비례함을 알 수 있다.
질문 4)자기장이
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전류고리의 한쪽 수직 도선과 최대한 가까이 하고 탐지코일의 중심축과 수직 도선이 서로 수직이 되도록 위치 조정을 한다.
(5) 전류를 0.1A씩 최대 1.5A까지 올리면서 유도기전력을 측정하고 자기장을 계산하여 전류와 자기장의 그래프를 그린
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자기장을 구하기 위해 그림에서 고리의 안쪽 지점에 있는 길이 요소인 에 Biot-Savart법칙 적용 가능
- 의 방향: 지면에서 수직으로 나오는 방향
- 와 의 사이각 는
ㆍBiot-Savart의 법칙과 오른손 규칙에 따르면 점 에서 전류 요소가 만드는 자기장
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자기장의 표현을 유도하여라.
[ 7-2] 원형도선 전류에 의한 도선 중심축 위의 자기장은
z`
축 성분만을 가지며, 그 크기는 앞의 예제에서 구하여졌다. 그 결과와
del cdot bold B`` =`` 0``
인 사실을 이용하여, 바닥면에 놓인 원형도선의 중심축위의
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자기장의 표현식이 전기쌍극자가 만드는 전기장의 표현식과 똑같은 모양임은 흥미로운 사실이다.
연습 문제
[ 7-1] 관계를 이용하여 벡터 퍼텐셜로부터 자기장의 표현을 유도하여라.
[ 7-2] 원형도선 전류에 의한 도선 중심축 위의 자기장은 축
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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 방법에
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전류 Iac = 2.0A
실험2. 원형전류고리에 의한 자기장
전류고리의 :반경 90mm
Iac(V)
Eac(V)
Bac(T)
Bac이론(T)
0.49A
0.005V
3.43X10-6T
5.85X10-6T
0.99A
0.011V
6.91X10-6T
12.87X10-6T
1.51A
0.018V
10.54X10-6T
21.05X10-6T
1.99A
0.024V
13.89X10-6T
28.07X10-6T
2.53A
0.031V
17.66X10-6T
36.26X10-6T
Iac=2.00
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