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[일반물리학및실험2] 전류 주위의 자기장 예비레포트2025.01.201. 직선 도선이 만드는 자기장 비오-사바르 법칙에 따르면 운동하는 전하, 즉 전류는 그 주위 공간에 자기장을 형성하게 된다. 이러한 자기장을 결정하기 위해 Biot와 Savart는 실험을 통해 자기장을 생성하는 전류로써 공간 내 한 점에서의 자기장을 표현할 수 있는 공식을 얻었다. 이 공식에 따르면 전류 요소에 의한 자기장은 전류 요소 벡터와 지름 벡터에 각각 수직이며, 전류 요소가 들어가는 방향이 각각 존재한다. 2. 암페어 법칙 암페어 법칙은 전류 주위의 닫힌 경로 C 선상의 모든 위치에 대한 자기장을 적분 식을 통해 표현할 ...2025.01.20
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코일의 자기장 측정 실험2025.01.061. 단일 코일의 자기장 측정 단일 코일에 전류를 흘려 코일 중심축을 따라 자기장을 측정하였다. 실험 결과 그래프는 단순한 순상 화산 모양의 개형을 보였다. 중심부 최대 자기장의 이론값과 측정값 사이에 오차가 있었는데, 이는 도선이 아닌 에나멜선을 사용하여 저항을 배제할 수 없었고, 실험실 내 미세한 자기장 존재, 전선의 부피로 인한 오차 누적 등의 요인으로 인한 것으로 분석된다. 2. 헬름홀츠 코일의 자기장 측정 두 개의 코일을 직렬로 연결하여 헬름홀츠 코일을 구성하고, 코일 사이의 거리를 R과 2R로 변화시켜가며 자기장을 측정하...2025.01.06
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건국대 물및실2 코일의 자기장 측정 A+ 예비 레포트2025.01.211. 자기장의 공간적 분포 실험 목적은 자기장의 공간적 분포를 수식으로 이해하고, 솔레노이드와 헬름홀츠 코일에서 자기장의 분포를 이해하여 거리에 따른 그래프를 그릴 수 있는 것입니다. 또한 헬름홀츠 코일의 중앙에서 자기장의 세기가 일정하게 유지되는 이유를 알 수 있습니다. 2. 비오-사바르 법칙 비오-사바르 법칙은 전류에 의해 발생되는 주변 자기장과의 관계를 실험을 통해서 구한 법칙입니다. 회로에 전류 I가 흐를 때, 이 회로에서 원점에 놓인 미소전류가 r만큼 떨어진 곳에서 만드는 자기장을 설명합니다. 3. 헬름홀츠 코일의 자기장 ...2025.01.21
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유도기와 유도용량 그리고 자체유도2025.04.251. 유도기와 유도용량 유도기란 주어진 영역에서 자기장을 만들어내는 데 사용하는 장치로 유도기에 감겨있는 도선에 전류를 흐르게 하면, 유도기의 단면에는 자기 다발이 통과한다. 유도용량이란 단위 전류가 흐를 때 생기는 전체 자기 다발을 의미한다. 유도용량의 SI 단위는 Tㆍm^{2}/A이며, 이는 Joseph Henry의 이름을 딴 것이다. 2. 솔레노이드의 유도용량 자기장의 세기가 B, 단면적이 A인 긴 솔레노이드의 경우, 중심 부근의 기링 l에 작용하는 자기 다발(Φ_B)에 관한 식을 통해 유도용량(L)이 단위 길이당 감은 코일의...2025.04.25
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단일코일에서의 자기장 측정2025.04.271. 단일코일에서의 자기장 측정 이 실험에서는 다양한 원형코일에서 중심에서의 자기장의 강도를 측정하여 전류와 코일의 반경, 감은 수의 관계를 조사합니다. 실험에 사용되는 기구로는 전원공급장치, 테슬러미터, 솔레노이드 단일코일, 테슬러미터 측정 프로브 등이 있습니다. 실험 이론으로는 암페어의 법칙, 비오-사바르의 법칙, 솔레노이드의 자기장 계산 등이 다루어집니다. 실험 방법으로는 단일코일과 솔레노이드에 전류를 흘려 자기장을 만들고, 코일 중심에서 자기장을 측정하여 이론치와 비교하는 것입니다. 1. 단일코일에서의 자기장 측정 단일코일에...2025.04.27
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운동 기전력과 유도 전기장2025.04.281. 운동 기전력 운동하는 막대에서 발생하는 운동 기전력에 대해 설명합니다. 막대에 작용하는 힘, 초과 전류 발생, 유도 기전력 발생 등의 과정을 자세히 다룹니다. 운동 기전력의 일반적인 형태와 닫힌 고리 내 운동 기전력 수식도 제시합니다. 2. 유도 전기장 고정 도체를 통해 변화하는 자속이 있을 때 발생하는 유도 기전력에 대해 설명합니다. 솔레노이드 내 전류에 의한 자속과 유도 기전력, 루프 주위를 움직이는 전류에 의한 유도 전기장 등을 다룹니다. 패러데이 법칙에 따른 전기장 벡터와 전기력 관계도 제시합니다. 1. 운동 기전력 운...2025.04.28
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전류가 만드는 자기장2025.04.281. 비오-사바르 법칙 전하의 이동으로 전류가 발생하면 그 주위에는 자기장이 형성된다. 이처럼 전류에 의해서 형성된 자기장은 비오-사바르 법칙(Biot-Savart law)을 따르게 된다. 본 실험에서는 이 비오-사바르 법칙을 이용해 솔레노이드, 원형 코일, 헬름홀츠 코일에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자기장의 세기와 방향을 측정하고 이론값과 비교하였다. 2. 솔레노이드가 만드는 자기장 솔레노이드에 전류가 흐르면 솔레노이드 내부에 일정한 자기장이 형성되며, 솔레노이드 외부로 갈수록 자기장의 크기가 감소한다. 본 실험에서는 솔레노이드...2025.04.28
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암페어 법칙과 목 명2025.05.011. 직선 도선 주위의 자기장 측정 직선 도선 주위의 자기장 측정 실험을 통해 거리가 증가할수록 자기장의 세기가 감소하는 경향을 확인하였다. 이는 암페어 법칙과 비오-사바르 법칙으로부터 유도한 이론값과 전체적으로 일치하는 결과를 보였다. 다만 일부 구간에서 오차가 크게 발생한 것은 실험 도중의 오차로 인한 것으로 보인다. 2. 원형 도선 주위의 자기장 측정 원형 도선 주위의 자기장 측정 실험에서도 거리가 증가할수록 자기장의 세기가 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이는 비오-사바르 법칙으로부터 유도한 이론값과 전체적으로 일치하는 ...2025.05.01
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자기장에 저장된 에너지와 에너지 밀도 정리2025.05.011. 자기장에 저장된 에너지 자기장에 저장된 에너지는 전류(i)가 흐르는 유도기(L)에 저장되는 에너지로, 이는 {1} over {2} L i^2 의 식으로 나타낼 수 있습니다. 이 에너지는 주로 유도기 내부에 고르게 분포되어 있으며, 외부 자기장은 거의 0에 가깝습니다. 2. 자기장의 에너지 밀도 자기장의 에너지 밀도는 단위 부피당 저장된 에너지로, {B^2} over {2 mu_0} 의 식으로 나타낼 수 있습니다. 여기서 B는 자기장의 세기이며, mu_0는 진공 투자율입니다. 이 식은 솔레노이드 내부의 자기장이 고르게 분포되어 ...2025.05.01
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<일반물리학 실험2> 솔레노이드에서의 자기장 결과보고서2025.01.221. 솔레노이드에서의 자기장 실험 결과에 따르면 솔레노이드에서의 자기장은 전류의 크기, 감긴 횟수, 솔레노이드의 길이에 따라 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 전류가 증가할수록, 미터당 감긴 횟수가 많을수록, 솔레노이드의 길이가 짧을수록 자기장의 세기가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 B = μIn=μIN/L 식에 부합하는 결과이다. 또한 자기장 투과 상수를 계산한 결과, 실험 1과 실험 2에서 약간의 차이가 있었는데 이는 솔레노이드의 고정 상태와 주변 환경 요인 때문인 것으로 분석된다. 1. 솔레노이드에서의 자기장 솔레노이드는 전...2025.01.22
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