[A+] 코일의 자기장 측정 실험레포트
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- 목차
-
1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 실험결과 분석
6. 출처
- 본문내용
-
1. 실험목적
헬름홀츠 코일 배치에서의 자기장의 공간적 분포상태를 디지털 가우스 메터를 사용하여 측정한다.
2. 실험원리
다음의 맥스웰 방정식으로부터
…… 식 (1)
여기서 c는 영역 s 주위의 닫혀진 곡선이며, 직류전류에서는 D = 0 이므로, 자기밀도 법칙은
…… 식 (2)
이것은 비오-사바르 법칙으로부터 특별한 목적으로 다음과 같이 쓰이기도 한다.
…… 식 (3)
여기서 는 전도성분의 요소 에서 측정 점까지의 벡터이고, 는 이들 두 벡터에 모두 수직이다.
원형 도체의 중심축을 따라 자기장의 세기는 식 (3)으로부터 계산할 수 있다.
그림 원형 도선의 축을 따라 자기장의 세기
벡터 은 과 가 놓여있는 면에 수직이고, 그래서
…… 식 (4)
은 반경 성분 과 축 성분 으로 해석된다.
성분은 모든 에 대해서 같은 방향을 가지고 양이 더해진다. 은 쌍에서 서로 상쇄되서 없어진다. 그래서
…… 식 (5)
…… 식 (6)
원형 고리의 축을 따라 자기장 밀도는
…… 식 (7)
편평한 코일의 자기장은 감은 횟수 에 (6)을 곱함으로 얻을 수 있다. 따라서, 거리 a 떨어진 두 개의 동일한 코일의 축을 따라 얻어진 자기장 밀도는
…… 식 (8)
여기서
일 때 자기 밀도는 인 경우에 최대값을 가진다. 그리고 일 때 최소값을 가진다. 측정으로부터 알 수 있는 결과는 일 때 아래의 영역에서 균일한 자기장 밀도를 보여준다.
- 참고문헌
- 일반물리학실험/건국대학교 물리학과/북스힐/1998년/213p~223p
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