[서울시립대] A+ 물리학및실험2 10주차(예비포함됨)결과레포트(시립대) - 자기력실험

소개글

"물리학및실험2 10주차(예비포함됨)결과레포트(시립대) - 자기력실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 장비

4. 실험 방법
4.1 전류와 자기장의 사이각의 변화에 따른 자기력의 측정
4.2 전류 및 전류가 흐르는 도선의 길이 변화에 따른 자기력의 측정

5. 실험 데이터 및 결과
5.1 전류와 자기장의 사이각의 변화에 따른 자기력의 측정 (I=4A) 일 때,
5.2 전류 및 전류가 흐르는 도선의 길이 변화에 따른 자기력의 측정

6. 결과 및 오차분석
6.1 전류와 자기장의 사이각의 변화에 따른 자기력의 측정 분석
6.2 전류 및 전류가 흐르는 도선의 길이 변화에 따른 자기력의 측정
6.3 (4.1,4.2)에서 예상되는 오차들.

7. 고찰사항
1) 전류천칭의 구조와 그 원리에 대해 알아보자.
2) 본 실험에서는 전류천칭을 이용하여 자기장을 측정하였다. 자기장을 측정하는 다른 방법에 대하여 알아보자.
3) 자기장 활용사례에 대해 알아보자.

본문내용

1. 실험 목적
자기장 속에 있는 전류가 흐르는 도선에 작용하는 자기력을 측정하여 자기장 B를 측정한다.

2. 실험 이론
대전 입자가 자기장 내에서 운동할 때 자기력이 작용하므로, 전류가 흐르는 도선이 자기장 내에 놓여 있다면, 자기력이 도선에 작용하게 된다. 전류는 운동하는 많은 대전입자의 집합이므로, 자기장이 도선에 작용하는 전체 힘은 전류를 구성하는 모든 대전 입자에 작용하는 각각의 힘을 벡터적으로 합한 것이다.
전류가 흐르는 도체에 작용하는 힘은 도선 내에 전류가 흐르지 않을 때 도선은 수직 상태를 유지한다. 전류가 위로 흐르면 도선은 왼쪽으로 밀려나고, 전류의 방향을 바꾸면 오른쪽으로 밀려난다.
균일한 자기장 B 내에서 전류 I가 흐르는 길이 L, 단면적 A인 직선 도선의 시료를 생각하자. 속도 v로 움직이는 전하 q에 작용하는 자기력은 qv X B로 주어진다. 시료의 부피는 AL이고, n을 단위 부피당 전하의 수라고 하면 시료 안에 있는 전하의 수는 nAL이다.

<중 략>

6. 결과 및 오차분석
6.1 전류와 자기장의 사이각의 변화에 따른 자기력의 측정 분석
Fb그래프를 보게 되면, 각도를 돌림에 따라서, 자기량과 전류 사이의 각도가 생기게 되는데, 수직일 때 그 값이 가장 크다는 걸 이론적으로 확인할 수 있었던 것처럼 실제 실험에서도 수직일 때 값이 가장 크다는 걸 확인할 수 있었다. 이때 각도가 음수에서 양수로 갈수록 점점 무게가 증가하는걸 확인 가능한데, 이는 사인 함수가 0부터 90도 사이에서 각도가 증가함에 따라 값도 증가하기 때문에 자기력도 증가한다는 걸 확인가능하다.
이때 0도에서 90도 사이와 0도에서 -90도 까지 degree의 영역에 따라 자기력이 작용하는 방향을 확인가능한데, 이때 그 방향에 따라 저울의 부호가 달라졌다. 힘이 아래로 작용하는 경우에는 degree가 양수, 힘이 위로 작용하는 경우엔 degree가 음수이어야하는데 실제 결과도 그렇게 출력되서 이론과 실제값이 일치함을 확인가능하다.

참고 자료

없음