일반물리학및실험(2) 자기장 실험 결과레포트

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목차

1. 실험결과
2. 결과분석
3. 토의 및 결론
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험결과
- 실험1. 직선 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장
5.0 A의 전류가 흐르는 직선 도선에 의한 자기장을 거리에 따라 측정하여 거리와 자기장 사이의 관계를 확인했다. 그리고 오차가 크게 발생할 확률이 있어서 실험을 11번 반복하였다.

실험 결과가 담긴 위 그래프를 보면, 거리가 증가할수록 자기장은 감소하므로 이로부터 자기장과 위치가 반비례하는 식을 얻을 수 있다. 결과는 다음과 같다.

y=A/(x-x0)+B에서 각 경우에 대하여 구한 A, B의 값의 평균은 다음과 같다.

<중 략>

2. 결과분석
- 실험1 : (직선 도선에 의한 자기장의 식)에 의하여 거리가 증가할수록 자기장의 크기는 감소하는 반비례 관계를 확인하였다. 그리고 전류는 전하의 흐름이기 때문에 전하는 속도를 갖고 전하의 흐름에 따라서 자기장이 형성된다는 이론 역시 확인하였다.
자기장의 실험값과 이론값 간의 오차는 2.1414% ~ 6.5659% 정도가 발생하였고 이렇게 오차가 발생한 원인으로는 아주 작은 크기의 자기장을 측정하는 실험이므로 정밀한 측정이 어려워 측정 오차가 발생한 것으로 보인다.
- 실험2 : (원형 도선에 의한 자기장 식)으로부터 원형 도선을 기준으로 +x 방향과 -x 방향의 자기장이 대칭적으로 나타날 것이라고 예측했고 실험 결과 그래를 통해 대칭적 형태를 확인할 수 있었다. 반지름이 0.03m ,0.04m인 원형 도선으로 측정을 진행한 결과, 고리 중심에서 가까운 부분에서는 원형 도선의 반지름이 0.03m인 고리의 자기장이 더 컸다. 그러나 중심부에서 멀어질수록 반지름이 0.04m인 고리의 자기장이 더 커지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 관측 결과는 이론 식을 이용해서 도출할 수도 있는데, x값이 아주 작으면 분모에 있는 x를 무시하고 에 근사시킬 수 있다. 그러면 B는 a에 반비례하기 때문에 중심에서 가까운 거리에서는 반지름이 작을수록 자기장이 커진다. 만약 x값이 무시할 수 없을 정도로 커지면 자기장은 에 비례하기 때문에 반지름이 커질수록 자기장이 커진다.

참고 자료

https://www.learnus.org/mod/ubboard/view.php?id=2322618