물리학 실험 - 전류와 자기장, Lenz의 법칙
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*목적:
전류가 흐르는 원형도선의 자기장을 관찰하고, 자기장과 전류와의 관계 자기장과 거리와의 관계를 검토한다. 또 이 원형도선에 외부자기장을 가하여 이를 변화시키면, 유도기전력이 발생함을 관찰한다.
*방법:
1부 컴퓨터
1. 자기장 센서를 아날로그 채널A, 전압센서를 아날로그 채널 B에 연결한다. 그러나 실험2에서는 자기장센서만, 실험3에서는 전압센서만 연결하고 실험한다.
2. 옵션을 알맞을 값으로 설정한다.
2부 실험 장치 및 측정
실험 1 자기장의 방향 측정
1. 원형코일을 실험대위에 연직방향으로 세운 후 나침반을 보고 코일의 면이 남북으로, 단자들이 동쪽에서 보이도록 배치한다.
2. 직류 전원과 멀티미터를 적절히 연결한다.
3. 나침반을 원형코일의 중앙에 놓은 뒤 N극 방향이 코일면과 일치하는지 확인한 뒤 전원의 전류와 전압을 최소로 한 뒤 스위치를 켠다. 이때의 저뉼를 기록하고 자침의 방향이 몇도 돌아가는지 기록한다.
4. 전압을 최대범위의 반으로 설정한 후 전류를 0.3A에 맞춘 후 N극이 지시하는 방향을 ‘동’‘서’‘남’‘북’형식으로 기록한다. 전류의 방향은 동쪽에서 코일을 볼 때 ‘시계방향’,'반시계방향’으로 기록한다.
5. 전류를 최소로 낮추고, 전원을 끈 후 코일의 A,B단자에 연결된 도선들을 서루 바꾸어 연결한뒤 3,4의 실험을 반복한다.
실험 2 원형코일 대칭축 위에서의 자기장 측정
1. 원형코일을 눕혀놓고 수직자를 원형코일 안에 넣은 후 자기장 센서를 센서의 축이 코일의 중앙에 오도록 고무줄을 이용해 자에 묶는다.
2. 자기장센서의 radical/axial 스위치를 axial에 놓아 축방향의 자기장을 측정할 수 있도록 한다. RANGE 스위치는 1x의 위치에 있는지 확인한다. 1x의 위치에서는 -1000~1000G(gauss)범위의 측정이 가능하다.
3. 컴퓨터에서 자기장 센서를 Ch A에 연결한 뒤 옵션을 적절히 설정한다.
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