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전류가 만드는 자기장2025.04.251. 전류가 만드는 자기장 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 생기는 전기의 자기 효과를 연구하는 학문인 전자기학은 수많은 전자소자의 기본이 되므로 일상생활에서 매우 중요하다. 전류 요소가 만드는 미소 자기장의 크기와 방향은 Biot-Savart 법칙으로 설명할 수 있으며, 이를 이용하여 긴 직선 도선과 원호 도선의 전류가 만드는 자기장의 세기를 구할 수 있다. 2. 긴 직선 도선의 전류가 만드는 자기장 긴 직선 도선에 전류가 흐를 때, 도선으로부터 수직 거리 R인 점에서의 자기장의 크기는 μ0i/2πR 로 나타낼 수 있다. 자기장...2025.04.25
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전류가 흐르는 평행 도선 사이에 작용하는 힘2025.04.251. 전류가 흐르는 평행 도선 사이에 작용하는 힘 전류가 흐르는 두 평행 도선에서는 서로 힘이 작용한다. 전류가 흐르는 한 도선이 전류가 흐르는 다른 도선에 작용하는 힘을 구하기 위해서는 우선 한 도선에 있는 곳에서 다른 도선이 만드는 자기장을 구한 후, 이 자기장이 도선에 작용하는 힘을 구해야 한다. 전류가 흐르는 평행 도선 사이에 작용하는 힘은 SI 단위계에서 일곱 개의 기본단위 중 하나인 암페어(A)를 정의하는 기준이다. 2. 반대 방향으로 전류가 흐르는 평행 도선 사이에 작용하는 힘 두 평행 도선에 흐르는 전류의 방향이 반대...2025.04.25
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지구 자기장 측정2025.01.051. 지구 자기장 측정 이번 실험은 전류가 흐르는 도선 주위에 발생하는 자기장을 측정하여 지구에 의한 자기장의 수평 성분의 세기를 계산하여 지구 자기장을 측정하는 것입니다. 실험 결과, 대부분의 측정값이 정상 범위인 0.1~0.5 Gauss (1.0 ~ 5.0 x 10^-5 T) 안에 존재했지만, 일부 측정값이 범위를 벗어났습니다. 오차의 원인으로는 주변 자성 물질의 영향, 측정 장비의 한계, 전압 조정의 어려움 등이 지적되었습니다. 향후 실험 환경과 장비를 개선하여 더 정확한 지구 자기장 측정이 필요할 것으로 보입니다. 1. 지구...2025.01.05
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[A+ 실험보고서] 전자기학실험-등전위선2025.01.171. 전자기학 실험 이번 실험을 통해 우리는 여러 가지 형태의 전극에 대해 등전위선을 그려보고, 전기장과 등전위선의 개념을 이해해 보았습니다. 정사각형 전극과 반원형 전극 두 가지를 사용하여 총 두 번의 실험을 진행하였는데, 만족스러운 결과가 나온 두 번째 실험과 달리 첫 번째 실험에선 등전위선이 살짝 왼쪽으로 치우친 결과를 얻을 수 있었습니다. 이에 대한 원인과 해결방안을 고안해 보았습니다. 2. 등전위선 전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재하며, 같은 전위를 갖는 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서...2025.01.17
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화학혁명과 원자론의 등장, 광학의 발전, 전자기학의 성립, 열 기관의 발전과 열역학의 성립, 19세기 기술의 발전2025.04.271. 화학혁명과 원자론의 등장 화학이란 자연과학의 한 분야로 물질의 성질과 조성, 구조와 그 변화를 다루는 학문이다. 고대부터 원자론을 주장하는 학자들이 있었으며, 이집트와 중국에서는 연금술과 연단술이 발전하였다. 18세기에는 플로지스톤설과 산소이론이 등장하며 화학 혁명이 일어났고, 19세기에는 돌턴의 원자설과 멘델레예프의 주기율표가 등장하였다. 20세기에는 화학 분야에서 비약적인 발전이 있었다. 2. 광학의 발전 빛에 대한 논쟁은 고대부터 존재했으며, 아리스토텔레스, 스넬, 데카르트, 뉴턴 등 많은 학자들이 빛의 본질과 속도, 굴...2025.04.27
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전류고리에 의한 자기장에 대해서2025.04.251. 전류고리와 자기쌍극자 전류고리가 외부 자기장에 놓여있으면 자기쌍극자 모멘트 벡터와 자기장 벡터의 곱에 의한 힘이 작용한다. 자기쌍극자 모멘트의 방향은 S극에서 N극으로 향하며, 크기는 도선이 감긴 횟수(N)와 단면적(A)에 비례한다. 전류의 세기(i)도 자기쌍극자 모멘트의 크기와 방향에 영향을 준다. 2. 전류고리가 만드는 자기장 하나의 원형 고리가 고리의 수직 중심축 위의 한 점에 만드는 자기장은 B(z) = (μ0 iR^2) / (2(R^2 + z^2)^(3/2))로 나타낼 수 있다. 이때 자기장의 방향은 자기 쌍극자 모멘...2025.04.25
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솔레노이드와 토로이드2025.04.251. 솔레노이드의 자기장 솔레노이드란 촘촘히 감긴 코일 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장을 말한다. 솔레노이드의 자기장은 솔레노이드를 이루는 각각의 고리가 만드는 자기장의 벡터합이다. 솔레노이드 내부의 자기장은 균일하며 솔레노이드의 축과 평행하다. 실제 솔레노이드에서는 그 길이가 지름보다 매우 크다면 솔레노이드의 양 끝에 가깝지 않은 점에서는 자기장을 무시할 수 있다. 이상적인 솔레노이드 내부 자기장은 Ampere의 법칙을 이용하여 구할 수 있다. 2. 토로이드의 자기장 토로이드는 솔레노이드를 구부려 양 끝을 붙인 속이 비어 있는...2025.04.25
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유도기와 유도용량 그리고 자체유도 정리2025.04.251. 유도기와 유도용량 유도기는 주어진 영역에서 자기장을 만들어내는 데 사용되는 장치입니다. 유도기에 전류가 흐르면 유도기의 단면을 통과하는 자기 다발이 생깁니다. 유도용량은 단위 전류가 흐를 때 생기는 전체 자기 다발을 나타내는 값으로, 도선을 감은 수, 자기 다발 등의 요소에 의해 결정됩니다. 유도용량의 단위는 헨리(H)이며, 이는 Joseph Henry의 이름을 따른 것입니다. 2. 솔레노이드의 유도용량 자기장의 세기가 B이고 단면적이 A인 긴 솔레노이드의 경우, 중심 부근의 길이 l에 작용하는 자기 다발 PHI_B와 유도용량...2025.04.25
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전류고리가 만드는 자기장과 Biot-Savart법칙의 적용2025.04.251. 전류고리와 자기쌍극자 전류고리가 외부 자기장 안에 놓여있을 때 자기쌍극자 모멘트 벡터와 자기장 벡터의 곱에 의한 힘이 작용합니다. 자기 쌍극자모멘트의 벡터 방향은 S극 → N극이며, 자기쌍극자모멘트의 크기는 도선을 감은 횟수와 전류의 세기 그리고 단면적을 곱한 값으로 표현됩니다. 2. 전류고리에 의한 자기장 전류고리는 자기쌍극자로 볼 수 있으며, 자기장 벡터의 흐름이 일방적(비대칭성)입니다. Ampere의 법칙을 적용할 수 없고 Biot-Savart 법칙을 적용해야 합니다. 하나의 원형 고리가 수직 중심축 위의 한 점에 만드는...2025.04.25
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전류고리와 자기쌍극자2025.04.251. 전류고리와 자기쌍극자 전류고리와 자기쌍극자에 대해 설명하고 있습니다. 전류고리가 만드는 자기장과 전류고리에 흐르는 자기장에 관한 식을 증명하고 있습니다. 2. 전류고리가 만드는 자기장 전류고리가 만드는 자기장을 Biot-Savart 법칙을 이용하여 설명하고 있습니다. 전류고리의 반지름과 중심으로부터의 거리에 따른 자기장의 크기와 방향을 수식으로 나타내고 있습니다. 3. 전류고리에 흐르는 자기장에 관한 식 증명 전류고리에 흐르는 자기장에 관한 식을 Biot-Savart 법칙을 이용하여 증명하고 있습니다. 전류 요소와 거리 사이의...2025.04.25
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