실험6. 전류와 자기장(솔레노이드의 자기장 측정) 결과

소개글

항상 A+를 받아온 성균관대학교 일반물리학 실험2의 레포트입니다.

목차

1. 실험 결과
1.1 가우스 센서의 Calibration
1.2 솔레노이드 축 상의 자기장 측정

2. 결과 분석
2.1 가우스 센서의 Calibration
2.2 솔레노이드 축 상의 자기장 측정

3. 오차의 원인 및 개선 방안
3.1 솔레노이드의 길이
3.2 센서의 위치
3.3 지구 자기장

4. 결론

5. 참고 문헌

본문내용

3.1 솔레노이드의 길이

그림 3을 보면 솔레노이드의 양단에서 자기장의 크기가 확연하게 떨어지는 것을 볼 수 있다. 이에 대한 오차의 원인은 솔레노이드의 길이에 있다. 단순히 길이만이 아니라 솔레노이드의 직경에 대한 길이의 비가 작기 때문에 생기는 오차이다. 이상적인 솔레노이드는 무한한 길이의 조건에서 이야기 된다. 하지만, 실험 환경은 이상적이지 못하기 때문에 오차를 얻을 수밖에 없다. 하지만, 그림 3에서도 자기장의 크기가 가장 크면서 일정한 구간이 나타나는 것을 볼 수 있다. 이는 솔레노이드의 길이를 길게 한다면 그 오차를 최소화 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 개선하기 위해서는 솔레노이드 여러 개를 서로 연결하여 길이를 늘여주는 방법을 사용할 수 있다.

3.2 센서의 위치

우리는 솔레노이드로부터 멀어지면 자기장의 세기도 감소한다는 것을 알고 있다. 이 실험에서는 자기장을 측정하는 센서가 이동하는 범위에 한계가 있다. 때문에 그림 3에서 양단의 크기가 차이가 난다. 만약 센서가 반대쪽으로 더 이동할 수 있다면 우리는 대칭적인 모양의 그래프를 확인 할 수 있다.

3.3 지구 자기장

우리가 실험한 환경인 이 지구에도 자기장은 존재한다. 그 크기는 위도마다 다르며, 이다. (는 의 크기와 같다.) 솔레노이드 내부의 자기장의 변화는 대략 정도이므로 지구의 자기장이 이 실험에 큰 영향을 미친다고 볼 수는 없다

참고 자료

유인태 외 21인, 「일반물리학 실험」, (주) 북스힐, 2010, 199~210쪽
Raymond A.Serway, John W.Jewett, 「대학물리학Ⅱ」, (주) 도서출판 북스힐, 2008