소개글

"홍익대_대학물리실험2_비오사바르_보고서A+"에 대한 내용입니다.

목차

1. 저자
2. 서론
3. 실험 결과
4. 실험 기구 및 장치, 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의
7. 결론
8. 참고문헌

본문내용

(1) 실험 제목
자기장(암페어 법칙, 비오-사바르 법칙)

(2) 저자
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소속:
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(3) 서론
(ㄱ)연구 목적
직선 도선, 원형 도선, 솔레노이드에 다양한 세기의 전류를 흘려보낸다. 이때 발생하는 자기장을 측정해보며 암페어 법칙과 비오-사바르 법칙이 성립함을 확인한다.
(ㄴ)연구 배경
대학물리2 수업 시간에 이론적으로 배운 암페어 법칙과 비오-사바르 법칙을 실험을 통해 실제로 확인하고자 실험을 진행하게 되었다.
(ㄷ)실험 관련 이론
-직선 도선-
*출처 참고문헌[1]
I 세기의 전류가 흐르는 직선 도선에 의해 발생하는 자기장은 암페어의 법칙에 의해 ∮B ⃗⋅ds= μ_0 I이다. 따라서 도선으로부터 r만큼 떨어진 곳의 자기장의 크기는 B(r)=(μ_0 I)/2πr이며 자기장의 방향은 원의 접선 방향이다. 이때 μ_0는 진공의 투자율을 뜻하며 값은 4π*10^(-7) T*m/A이다.
-원형 도선-

출처 참고문헌[1]
점 P에서의 자기장 크기는 비오-사바르 법칙에 의해 dB ⃗=(μ_0 I)/4π*dS ⃗×r ̂/r^2이다. 이때 dS ⃗와 r ̂은 수직이고 자기장의 y축 성분은 대칭성에 의해 상쇄되므로 자기장은 아래와 같은 식으로 나온다.
B(x)=(μ_0 IR^2)/(2(R^2+x^2 )^(3/2) )
-솔레노이드-
무한히 긴 솔레노이드 내부의 자기장은 암페어 법칙에 의해 B=μ_0 nI이다. (n은 감은 수)
위 식을 통해 솔레노이드 내부의 자기장은 코일의 크기나 위치와 상관없다는 것을 알 수 있다. 하지만 우리가 평상시 쓰는 솔레노이드는 길이가 무한하지 않고 자기장도 위치에 따라 달라지기 떄문에 위 식을 바로 쓰기에는 무리가 있다.
*출처 참고문헌[1]
솔레노이드 중심축 위의 점 O에서 비오-사바르 법칙을 적용하면 자기장의 세기는 아래와 같은 식으로 나타난다.

참고 자료

B. B. Kim, T. W. Kim, H. G. Min, M. H. Jung, W. G. Han, Physics Experiments, revised edition, (bookshill, Seoul, Korea, February 25, 2020), Vol. 4, pp 383-396.