일물실2 유도기전력 보고서

소개글

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 실험에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
시간에 따라 크기가 변하는 자기 다발 속에 코일이 놓이면 기전력이 유도된다. 이 유도 기전력이 자기장의 크기, 코일의 단면적 및 코일의 감은 횟수에 따라 어떻게 변하는지를 측정하여 패러데이 유도 법칙을 이해한다.

2. 실험원리
-솔레노이드 자기장
긴 직선 도선을 나선형의 코일 모양으로 촘촘히 감은 장치를 솔레노이드(solenoid)라 하고 흔히 전자석(electromagnet)이라 부른다. 이 장치는 도선에 전류가 흐를 때만 자석처럼 행동하기 때문에, 여러 가지 응용 면에서 중요하다. 솔레노이드의 내부 자기장은 전류에 따라 증가하고, 단위 길이 당 감은 코일의 수에 비례한다. 이것을 식으로 나타내면 다음과 같다. 솔레노이드 내부의 자기장 는 식 을 만족한다. 여기서 은 단위 길이 당 감은 수이다.

-페러데이 자기 유도 법칙
회로가 번 감겨 있고, 각 고리를 통과하는 자기선속이 시간 동안에 만큼 변하면, 이 시간동안 회로에 유도된 평균 기전력은 다음과 같다. 이고, 임으로 시간에 대해 , 혹은 의 변화는 기전력을 생성한다. 위 식에서 음의 부호는 유도 기전력의 극성을 나타내며 렌츠의 법칙으로부터 이해할 수 있다. 유도 기전력에 의한 전류는 회로를 관통하는 처음 선속의 변화에 대응하는 선속이 만들어지는 방향으로 자기장이 유도되도록 흐른다. 렌츠의 법칙에 의하면 고리를 관통하는 자기선속이 만약 양의 방향으로 증가하면 유도 기전력은 음의 방향의 자기 선속이 발생하도록 전류를 생성시킨다. 이번 실험에서 매우 긴 이상적인 솔레노이드 내부의 자기장 는 앞에서 살펴보았다시피 흐르는 전류 와 단위 길이당 감긴 횟수 에 비례하며 로 나타낸다. 여기서 은 진공에서의 투자 상수이며 그 값은 이다. 코일을 지나는 자기 다발 가 시간에 다라 변화할 때 코일에 유도 기전력이 발생한다.

참고 자료

일반물리학실험 5판
네이버 지식백과
두산백과