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코일의 자기장 측정 (Magnetic Fields of Coils)2025.05.011. Single Coil Single Coil에서 얻은 데이터를 이론적인 수식과 비교해 보았다. Biot-Savart 법칙을 적용하여 유도한 코일의 중심축에 대한 자기장은 변위 x에 따라 수식(1)과 같이 주어진다. 실험 데이터와 이론적인 분포를 비교한 결과, 전반적으로 약간의 차이가 존재하였는데, 이는 레일의 방향이 중심축 방향과 정확히 일치하지 않기 때문으로 파악된다. 2. Helmholtz Coil & Two Coils Helmholtz Coil을 통해 얻은 중심축 방향의 자기장 분포를 살펴보면, 실험 데이터가 전체적으로 이...2025.05.01
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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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암페어의 법칙과 적용2025.04.251. 암페어의 법칙 암페어의 법칙은 전류분포가 대칭성을 가지고 있다면 쉽게 자기장을 구할 수 있는 법칙이다. 이 법칙은 Biot-Savart의 법칙으로부터 유도할 수 있으며, 전류의 단위인 암페어가 이 법칙의 발견자인 Andre-Marie Ampere의 이름을 따서 정해졌다. 암페어의 법칙은 자기장과 전류의 관계를 나타내는 적분 방정식으로 표현된다. 2. 전류가 흐르는 도선 외부의 자기장과 Biot-Savart법칙의 적용 전류가 흐르는 긴 직선 도선의 외부에서는 도선으로부터 수직거리가 같은 모든 점에서 자기장의 크기가 같다. 이때 ...2025.04.25
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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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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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(A+) 일반물리학실험2 전류에 의한 자기장2025.01.111. 전류에 의한 자기장 이 실험은 직선 및 원형 도선에 전류를 흘려 발생하는 자기장을 Hall effect sensor를 사용해 측정하고 거리에 따른 자기장 분포를 구하여 Faraday 유도법칙과 Biot-Savart 법칙을 확인하는 것을 목적으로 합니다. 실험 결과 전반적으로 이론값과 근접한 결과를 얻었으나 전류가 작거나 거리가 멀어질수록 오차가 커지는 경향을 보였습니다. 이는 Gaussmeter의 측정 범위가 너무 작아 발생한 것으로 추정되며, 전자기 차폐 공간에서 실험하면 오차를 줄일 수 있을 것으로 보입니다. 1. 전류에 ...2025.01.11
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일반물리학 실험 2 - 전류가 만드는 자기장2025.01.221. 전류가 만드는 자기장 이 실험에서는 홀 센서를 사용하여 직선 도선 및 원형 도선에 흐르는 전류에 의한 주변의 자기장 세기의 분포를 구하고 Faraday 법칙과 Biot-Savart 법칙을 확인하였습니다. 직선 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례하고 도선으로부터의 거리의 역수에 비례하는 것을 확인하였습니다. 원형 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례하고 도선 중심축에서 원형 도선면에 수직한 방향으로의 거리에 따라 달라지는 것을 확인하였습니다. 이를 통해 Ampere 법칙, ...2025.01.22
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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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[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