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[레포트] 전류와 자기장, Lenz의 법칙

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작성일17-11-29 06:40

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따라서 실험의 정확성을 높이기 위해서 영점보정을 할 때는 자기 센서의 축을 동서 방향으로 하고 보정을 해야 한다.지구에 의해 영향을 받는 자기장의 방향을 남북 방향을 하고 있따 영점보정을 할 때 자기센서의 축을 동서 방향으로 하게 되면 남북으로 향하는 지구 자기장과는 수직을 이루게 된다.

3. 위의 그래프(실험 2a)에서 理論값의 직선은 실험데이터와 얼마나 잘 일치하는가? 자기장이 전류에 정비례함을 확인하였는가?

답 : 측정값과 계산값은 오차가 10% 나지 않고 거의 비슷하다. 앙페르의 오른나사법칙은 오른손의 엄지손가락을 도체에 흐르는 전류의 방향으로 향하도록 뻗고 나머지 4개의 손가락으로 그 도선을 감싸쥐었을 때, 그 4개의 손가락의 방향이 그 자기력선(자기장)의 방향이다. 만약 동서 방향으로 하지 않고 영점보정을 하게 되면 지구자기장에 의해 자기 센서가 영향을 받기 때문에 실험을 할 때 정확한 측정을 할 수 없게 된다. 그리고 오른나사의 법칙과 앙페르의 법칙을 이용해서 자기장의 방향을 예측하게 되면 실험에서 측정한 자기장의 방향과 일치한다. 그리고 전류가 반시계방향으로 흐를 경우에는 자기장의 방향이 동쪽이다. 수직이 되기 때문에 어떠한 힘도 작용하지 않는 상태에서 영점보정을 할 수 있게 된다. 그래프에서도 봤을 때 측정값이









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다.

2.영점보정을 할 때 자기 센서의 축을 동서 방향으로 정렬하는 이유는 무엇인가?

답 : 영점보정을 할 때도 지구에 존재하는 자기장에 의해 자기센서가 영항을 받게 된다.설명
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전류와 자기장, Lenz의 법칙



[1] 측정값 및 계산

실험 1

a) 최소 전류 : 〓 0.06A ,회전각 : 10
전류 : 〓 0.3 A N극의 방향 : 서쪽
전류의 방향 : 시계 방향

b) 최소 전류 : 〓 0.06A ,회전각 : -8
전류 : 〓 -0.3 A N극의 방향 : 동
전류의 방향 : 반시계 방향

실험 2a

R 〓 10.5cm
N 〓 200회


측정값 B (G)
계산값 (G)
0.2
2
2.3935
0.4
5
4.7871
0.6
7
7.1807
0.8
10
9.5743
1.0
12
11.9679
1.2
14
14.3615
1.4
17
16.7551
1.6
19
19.1487
1.8
22
21.5423
2.0
24
23.9359




실험 2b

z (cm)
측정값 B(G)
계산값 B`(G)
z (cm)
측정값 B(G)
계산값 B`(G)
0
22
21.5423
0
-22
-21.5423
5
16
15.8545
5
-16
-15.8545
10
8
8.1800
10
-8
-8.1800
15
4
4.0626
15
-4
-4.0626
20
3
2.1636
20
-3
-2.1636
25
1
1.2508
25
-1
-1.2508
30
1
0.7766
30
-1
-0.7766
35
1
0.5111
35
-1
-0.5111
40
0
0.3525
40
-0
-0.3525






실험 3
N극을 멀리 이동 : 피크의 전압 V〓0.166volt
코일, 자석의 그림(유도 기전력의 방향 표시) :













S극을 멀리 이동 : 피크의 전압 : V〓-0.142volt
코일, 자석의 그림 (유도 기전력의 방향 표시) :














[…(省略) 2] 토의

질문에 대한 검토

1. 위에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는가? 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙은 어떤 것이 있는가?
답 : 전류의 방향에서 자기장의 방향을 예측하는 방법에는 오른나사의 법칙이 있따 이 법칙을 이용해서 자기장의 방향을 예측해보자. 우선, 실험에서 측정한 자기장의 방향은 전류가 시계방향으로 흐를 경우에는 자기장의 방향이 서쪽이다.

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