전류와 자기장 아주대 A+++보고서입니다 제가 직접 쓴거입니다

목차

1. 측정값
2. 토의

본문내용

[2] 토의
1. 질문에 대한 토의
질문 1. 위에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는가? 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙은 어떤 것 있는가?
→ 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙에는 앙페르의 법칙(오른나사의 법칙)과 플레밍의 왼손법칙이 있다. 앙페르의 오른나사 법칙이란, 오른손을 사용하여 엄지손가락이 전류의 방향을 향하게 펴고 나머지 네 손가락으로 도선을 감아 쥘 때, 네 손가락이 감아 쥐는 방향이 도선 주위에 생기는 자기장의 방향이 된다는 법칙이다.이러한 법칙으로부터 실험 1에서 자기장의 방향을 예측할 수 있다. 지표면과 수직으로 세워진 원형도선에서 전류의 방향이 시계방향으로 흐를 때는, 지표면의 위치에서 자기장의 방향은 서쪽이다. 반대로 전류의 방향이 반시계 방향일 때에는 지표면의 위치에서 자기장의 방향이 동쪽을 가리키게 된다. 위실험1 결과와 동일하게 나왔다.

질문 2. 영점보정을 할 때 자기 센서의 축을 동서방향으로 정렬하는 이유는 무엇인가?
→ 실험에 사용하는 자기 센서는 남북방향의 지구 자기장의 영향을 받고 있다. 따라서 영점보정을 하지 않은 채 실험을 하면, 지구 자기장 때문에 전류에 의해 생성된 자기장의 방향에 오차가 발생하게 된다. 그러므로 지구 자기장의 영향을 받지 않도록, 자기 센서의 축을 정렬할 필요가 있다. 이를 위해서는 1가지 물리학적 개념을 필요한데, 그 개념은 ‘2개의 자기장이 서로 수직인 경우, 두 자기장이 서로 상쇄되거나 보강되지 않아 서로 영향을 주지 않는다.’이다. 그러므로 영점보정을 할 때, 남·북방향의 지구 자기장과 수직인 동서방향으로 자기 센서의 축을 정렬한다. 즉, 지구 자기장으로부터 받는 영향을 없애기 위해 자기센서의 축을 동서로 하는 것이다. 이렇게 영점보정을 한 후 실험을 진행해야 실험오차를 줄일 수 있다.

참고 자료

물리학 실험 ,제11판 아주대학교
대학물리학2, 제8판, John W. Jewett, Jr. Raymond A Serway저, 북스힐, 2013년,718-723p
일반물리학2 Jearl Walker, David Halliday 저 , 28장~29장