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연세대학교 공학물리학실험 4주차 결과레포트2025.05.021. 전류와 자기력의 관계 실험 1에서는 전류와 자기력이 정비례 관계임을 확인하였다. 전류가 증가할수록 도선을 지나는 전하의 수가 많아져 자기력이 커진다. 이를 통해 자기력은 전류에 비례한다는 관계식 F ∝ I를 도출할 수 있다. 2. 도선 길이와 자기력의 관계 실험 2에서는 도선의 길이와 자기력이 정비례 관계임을 확인하였다. 도선의 길이가 길수록 총 전하의 수가 늘어나 자기력이 커진다. 이를 통해 자기력은 도선 길이에 비례한다는 관계식 F ∝ L을 도출할 수 있다. 3. 자석 개수와 자기력의 관계 실험 3에서는 자석의 개수와 자기...2025.05.02
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물리학및실험 em 측정 실험 레포트2025.05.101. 자기장(magnetic field) 자기장은 전류에 의해 생성되며, 그 크기는 코일의 감은 횟수, 반지름, 전류의 크기에 따라 달라진다. 전자가 자기장 속에서 운동할 때 받는 로렌츠 힘에 의해 등속원운동을 하게 된다. 2. 로렌츠 힘(Lorentz force) 로렌츠 힘은 하전입자가 자기장 속에서 받는 힘으로, 전하의 운동 방향에만 영향을 미친다. 이 힘을 이용하면 임의의 전자기장 내에서 하전입자가 받는 힘을 계산할 수 있다. 3. 전자의 궤도 자기장 하에서 전자는 반지름 r인 원궤도를 그리며 돌게 된다. 전자의 궤도를 나타내...2025.05.10
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솔레노이드에서의 자기장2025.01.271. 솔레노이드에서의 자기장 실험을 통해 솔레노이드에서 전류와 자기장 사이의 관계, 단위 길이당 도선이 감긴 수와 자기장 사이의 관계, 솔레노이드의 안팎에서 자기장의 변화, 투과 상수 등을 알아보았다. 실험 결과 전류가 증가하면 자기장의 세기도 증가하고, 코일 감은 수가 증가할수록 자기장이 더욱 강해지는 것을 확인하였다. 또한 솔레노이드 내부에서는 자기장이 비교적 균일하게 분포하지만, 솔레노이드의 끝부분으로 갈수록 자기장의 세기가 감소하는 것을 관찰하였다. 1. 솔레노이드에서의 자기장 솔레노이드는 전류가 흐르는 코일로 이루어진 전자...2025.01.27
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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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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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[일반물리학실험] 전류에 의한 자기강2025.04.301. 전류에 의한 자기장 실험 목적은 교류 전류가 흐르는 도선에서 발생하는 자기장을 탐지 코일에 유도되는 기전력을 측정하여 구하는 것입니다. 이를 통해 직선 도선, 원형 도선 주변 및 솔레노이드 내부의 자기장 세기 분포를 구하고 Faraday 유도 법칙과 Biot-Savart 법칙에 대해 배웁니다. 실험 결과를 통해 자기장과 전류, 거리의 관계를 알 수 있었고 자기장과 이론적인 자기장의 차이점을 발견하게 되었습니다. 1. 전류에 의한 자기장 전류에 의한 자기장은 전자기학의 핵심 개념 중 하나입니다. 전류가 흐르는 도체 주변에 생성되...2025.04.30
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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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유도전기장과 자기장2025.04.251. 유도전기장 변하는 자기장은 전기장을 만든다. 이전에는 전기장이 있어야 전류가 흐르고 전류가 흘러야 전기장이 존재한다는 사실이 기정화되었다면 현대에 들어서는 진공 중에서도 자기장이 변하면 전기장이 유도될 수 있음을 많은 사람이 알고 있다. 시간에 따라 자기장의 세기가 증가할 경우, 원형전기장선으로 표시되는 전기장이 존재한다. 하지만, 자기장이 시간에 따라 일정하면 유도전기장이 생기지 않고 전기장선 또한 없다. 더 나아가 자기장이 시간에 따라 일정한 비율로 감소하면 전기장선은 동심원 모양으로 나타나긴 하겠지만 방향이 반대로 바뀔 ...2025.04.25
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