[실험 결과레포트] 자기력 측정

소개글

연세대학교 공학물리학실험
"2-3 자기력 측정" 결과레포트입니다.

목차

1. 실험 데이터
1) 실험 결과
A. 직선 도선의 길이 측정
B. 전류(I)를 변화시킬 때 (L = 1㎝)
C. 도선의 길이(L)를 변화시킬 때 (I = 2A)
D. 자기장(B)을 변화시킬 때 (I = 2A, L = 3㎝)
E. 각도(θ)를 변화시킬 때 (I = 1A, L = 3㎝)
2) 질문
2. 토의
3. 참고문헌

본문내용

( 2) 질문

(1) 도선기판에 전류가 균일하게 흐른다고 가정하면 힘이 작용하는 도선의 길이에 해당하는 부분은 어디인가 설명해보고 도선은 길이는 얼마로 잡아야 하는가?
기판의 맨 밑에 위치한 수평으로 놓인 도선이다. 수직으로 놓여 있는 도선에 작용하는 자기력은 지면에 대해 수평으로 작용하므로 저울의 값에 영향을 거의 주지 않는다. 또한 수평으로 놓인 도선들 중 위쪽에 있는 도선에는 자기장 영역 밖에 있으므로 자기력이 작용하지 않는다.
그리고 기판 #41과 #42는 다른 기판과는 달리 도선이 양면으로 있다. 이 경우는 잰 길이에 2배를 해야 한다.

(2) 전류의 흐름과 자기장의 방향(붉은색; N극 - 흰색; S극)을 고려해 볼 때 전자저울에 나타나는 힘의 방향을 나타내는 부호는 오른나사 법칙과 정확히 일치하는가? 만약, 그렇지 않은 것처럼 보인다면 그 이유는 무엇 때문일까?
힘의 방향은 일치하지만 정확히 일치하는 것은 아니다. 저울의 정확도나 실험도구의 저항 등의 기타 요소에 원인이 있다고 본다.

(3) 플레밍의 왼손 법칙과 오른손 법칙은 각각 어떤 경우에 사용되는지 구별하여 보고 전동기와 발전기의 원리를 설명해 보라.
전동기의 원리는 플레밍의 왼손 법칙을 이용한 것이다. 옆의 그림과 같이 자기장 안에 있는 사각형 도선에 전류를 흘리면 플레밍의 왼손 법칙에 의해 힘이 작용하여 직선 도선을 축으로 회전하게 된다. 그리고 반 바퀴를 돌 때마다 전류의 방향을 바꾸면 같은 방향으로 계속해서 회전한다.
한편 발전기는 플레밍의 오른손 법칙을 이용했다. 전자기 유도를 이용한 것으로, 자속이 변하면 그것을 방해하는 쪽으로 유도 전류가 발생한다. 따라서 자기장 안의 도선이 회전하면 자속이 계속해서 변하기 때문에 플레밍의 오른손 법칙에 의해 도선에 전류가 흐르게 된다.

2. 토의

자기력의 식은 로 알려져 있다. 이번 실험을 통해서 자기력()은 자기장(), 전류(), 도선의 길이()에 비례하고, 전류와 자기장의 방향이 이루는 각도의 sine값()에도 비례함을 알 수 있었으므로 위의 식을 다시 확인할 수 있었다.
그리고 플레밍의 왼손 법칙을 통해 전류와 자기장의 방향이 서로 수직일 때 자기력이 아래로 작용한다는 점(저울의 눈금이 양수)도 알 수 있었다.

참고 자료

없음