자연과학 다운로드 일반물리실험 - 전류천칭 보고서 레포트
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[자연과학]일반물리실험 - 전류천칭 보고서
- 목차 -
1. 목적
2. 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 결과 및 토의
1. 목적
자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 측정하여 자기유도 B를 측정하고, 진공상태에서의 투자율 의 실험값을 구한다(실제 진공 중에 투자율 은 공기 중의 투자율 과 거의 동일하다 ).
2. 원리
전류가 흐르는 솔레노이드는 자기장을 발생한다. 솔레노이드에서 발생한 자기장내에 전류가 흐르는 도선이 존재하면 도선은 식 (81)과 같은 힘을 받는다.
B는 자기장의 크기이며, 은 도선의 길이, 는 도선에 흐르는 전류의 세기이다.
(81)
위의 벡터식을 크기만을 나타내는 스칼라로 바꾸어 크기만을 나타내면
(82)
이다.
식 (82)에 나타난 는 도선 에 흐르는 (+) 전류의 방향과 솔레노이드 내부의 자기장
B사이의 각이다. 그리고, 솔레노이드 내부...- 목차 -
1. 목적
2. 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 결과 및 토의
1. 목적
자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 측정하여 자기유도 B를 측정하고, 진공상태에서의 투자율 의 실험값을 구한다(실제 진공 중에 투자율 은 공기 중의 투자율 과 거의 동일하다 ).
2. 원리
전류가 흐르는 솔레노이드는 자기장을 발생한다. 솔레노이드에서 발생한 자기장내에 전류가 흐르는 도선이 존재하면 도선은 식 (81)과 같은 힘을 받는다.
B는 자기장의 크기이며, 은 도선의 길이, 는 도선에 흐르는 전류의 세기이다.
(81)
위의 벡터식을 크기만을 나타내는 스칼라로 바꾸어 크기만을 나타내면
(82)
이다.
식 (82)에 나타난 는 도선 에 흐르는 (+) 전류의 방향과 솔레노이드 내부의 자기장
B사이의 각이다. 그리고, 솔레노이드 내부에서 생기는 자기장 B의 세기는
(83)
n은 솔레노이드의 단위 길이당 잠긴 코일의 수이고, 는 이 솔레노이드에 흐르는 전류의 세기이다. 솔레노이드 내부에서의 자기유도 B의 크기는 균일하며, 솔레노이드의 중심축에 평행하게 형성된다. 로 주어지지만 실제로는 공기 중의 투자율과 거의 동일한 값을 가지고 있다.
본 실험에서는 전류천칭을 사용하여 전류가 흐르는 솔레노이드 내부에 생섯ㅇ되는 자기유도에 의하여 전류 도선에 작용하는 힘을 구하려고 한다.
그림 81은 솔레노이드형 전류천칭의 그림이다. 이때 전류천칭의 ㄷ자 모양 회로의 양 단자에 붙어 있는 끝이 날카로운 칼날 못을 전기 접촉이 잘 되게 연결하여 전류를 흐르게 한다. 또한, 솔레노이드에 전류를 걸어주면 솔레노이드 내에서 BC 전류선에 수직하게 자기유도 B가 형성되게 된다. 따라서 자기유도 B의 방향과 전선 의 방향은 서로 수직하게 되어 B의 값은 식 (84)와 같이 된다.
(84)
한편, 식(83)을 식(84)에 대입하면 다음과 같은 투자율 에 관한 식을 구할 수 있다.
여기서 를 측정함으로써 B및 를 구할 수 있다.
3. 실험 기구 및 장치
① 솔레노이드(solenoid)형 전류천칭 - Current Blance(감긴회수 n 〓 550회)
② 라이더(rider)(가는 철사로 만든 U자 모양, 질량, 0~500) - 나사사용(small : 0.12g)
③ 전류계 2개
④ 소형 He-Ne 레이저 및 스탠드
⑤ 가변 DC전원(0 ~ 15A, 솔레노이드용)
⑥ 가변저항기 2개
4. 실험 방법
① 전류천칭을 수평하게 고정하고
② 스위치 S를 off하고 전원(DC)를 연결한다.
③ 전류천칭의 ㄷ자판이 수평이 되도록 그림 81의 조정나사를 조절한다.
④ ㄷ자판이 수평하게 되었다면, 조정나사의 끝 중심에 소형 레이저빔이 오도록 레이저의 스탠드의 높이를 조절한다(ㄷ자판과 레이저빔이 동일한 수평면에 있도록 한다).
⑤ 가변저항기 의 저항값이 최대로 되게 하고 스위치 S를 on한다.
⑥ 가변 DC전원장치의 손잡이를 서서히 돌려서 솔레노이드의 전류 와 전류천칭의 전류 I를 증가시킨다(를 조정해도 된다).
⑦ 전류천칭의 이동상태를 확인하고 전류계 의 전류값을 확인한다.
⑧ 가변 DC전원장치의 전압이 ‘0’이 되게 다시 손잡이를 돌려서 의 전류가 ‘0’이 되는 것을 확인한다. 그리고 스위치 S를 off로 돌리고, 전류천칭의 ㄷ자판이 다시 수평으 로 돌아오는가를 확인한다(레이저빔이 조정나사의 중심에 오는 것을 꼭 확인한다).
⑨ 라이더를 3mg 정도 조정나사의 앞에 올려놓는다(이때 조정나사의 끝이 많이 움직이지
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=11064675&sid=sanghyun7776&key=
[문서정보]
문서분량 : 6 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 자연과학 다운로드 일반물리실험 - 전류천칭 보고서
파일이름 : [자연과학]일반물리실험 - 전류천칭 보고서.hwp
키워드 : 자연과학,일반물리실험,전류천칭,보고서,다운로드
자료No(pk) : 11064675
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1. 목적
2. 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 결과 및 토의
1. 목적
자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 측정하여 자기유도 B를 측정하고, 진공상태에서의 투자율 의 실험값을 구한다(실제 진공 중에 투자율 은 공기 중의 투자율 과 거의 동일하다 ).
2. 원리
전류가 흐르는 솔레노이드는 자기장을 발생한다. 솔레노이드에서 발생한 자기장내에 전류가 흐르는 도선이 존재하면 도선은 식 (81)과 같은 힘을 받는다.
B는 자기장의 크기이며, 은 도선의 길이, 는 도선에 흐르는 전류의 세기이다.
(81)
위의 벡터식을 크기만을 나타내는 스칼라로 바꾸어 크기만을 나타내면
(82)
이다.
식 (82)에 나타난 는 도선 에 흐르는 (+) 전류의 방향과 솔레노이드 내부의 자기장
B사이의 각이다. 그리고, 솔레노이드 내부...- 목차 -
1. 목적
2. 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 결과 및 토의
1. 목적
자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 측정하여 자기유도 B를 측정하고, 진공상태에서의 투자율 의 실험값을 구한다(실제 진공 중에 투자율 은 공기 중의 투자율 과 거의 동일하다 ).
2. 원리
전류가 흐르는 솔레노이드는 자기장을 발생한다. 솔레노이드에서 발생한 자기장내에 전류가 흐르는 도선이 존재하면 도선은 식 (81)과 같은 힘을 받는다.
B는 자기장의 크기이며, 은 도선의 길이, 는 도선에 흐르는 전류의 세기이다.
(81)
위의 벡터식을 크기만을 나타내는 스칼라로 바꾸어 크기만을 나타내면
(82)
이다.
식 (82)에 나타난 는 도선 에 흐르는 (+) 전류의 방향과 솔레노이드 내부의 자기장
B사이의 각이다. 그리고, 솔레노이드 내부에서 생기는 자기장 B의 세기는
(83)
n은 솔레노이드의 단위 길이당 잠긴 코일의 수이고, 는 이 솔레노이드에 흐르는 전류의 세기이다. 솔레노이드 내부에서의 자기유도 B의 크기는 균일하며, 솔레노이드의 중심축에 평행하게 형성된다. 로 주어지지만 실제로는 공기 중의 투자율과 거의 동일한 값을 가지고 있다.
본 실험에서는 전류천칭을 사용하여 전류가 흐르는 솔레노이드 내부에 생섯ㅇ되는 자기유도에 의하여 전류 도선에 작용하는 힘을 구하려고 한다.
그림 81은 솔레노이드형 전류천칭의 그림이다. 이때 전류천칭의 ㄷ자 모양 회로의 양 단자에 붙어 있는 끝이 날카로운 칼날 못을 전기 접촉이 잘 되게 연결하여 전류를 흐르게 한다. 또한, 솔레노이드에 전류를 걸어주면 솔레노이드 내에서 BC 전류선에 수직하게 자기유도 B가 형성되게 된다. 따라서 자기유도 B의 방향과 전선 의 방향은 서로 수직하게 되어 B의 값은 식 (84)와 같이 된다.
(84)
한편, 식(83)을 식(84)에 대입하면 다음과 같은 투자율 에 관한 식을 구할 수 있다.
여기서 를 측정함으로써 B및 를 구할 수 있다.
3. 실험 기구 및 장치
① 솔레노이드(solenoid)형 전류천칭 - Current Blance(감긴회수 n 〓 550회)
② 라이더(rider)(가는 철사로 만든 U자 모양, 질량, 0~500) - 나사사용(small : 0.12g)
③ 전류계 2개
④ 소형 He-Ne 레이저 및 스탠드
⑤ 가변 DC전원(0 ~ 15A, 솔레노이드용)
⑥ 가변저항기 2개
4. 실험 방법
① 전류천칭을 수평하게 고정하고
② 스위치 S를 off하고 전원(DC)를 연결한다.
③ 전류천칭의 ㄷ자판이 수평이 되도록 그림 81의 조정나사를 조절한다.
④ ㄷ자판이 수평하게 되었다면, 조정나사의 끝 중심에 소형 레이저빔이 오도록 레이저의 스탠드의 높이를 조절한다(ㄷ자판과 레이저빔이 동일한 수평면에 있도록 한다).
⑤ 가변저항기 의 저항값이 최대로 되게 하고 스위치 S를 on한다.
⑥ 가변 DC전원장치의 손잡이를 서서히 돌려서 솔레노이드의 전류 와 전류천칭의 전류 I를 증가시킨다(를 조정해도 된다).
⑦ 전류천칭의 이동상태를 확인하고 전류계 의 전류값을 확인한다.
⑧ 가변 DC전원장치의 전압이 ‘0’이 되게 다시 손잡이를 돌려서 의 전류가 ‘0’이 되는 것을 확인한다. 그리고 스위치 S를 off로 돌리고, 전류천칭의 ㄷ자판이 다시 수평으 로 돌아오는가를 확인한다(레이저빔이 조정나사의 중심에 오는 것을 꼭 확인한다).
⑨ 라이더를 3mg 정도 조정나사의 앞에 올려놓는다(이때 조정나사의 끝이 많이 움직이지
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=11064675&sid=sanghyun7776&key=
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자료제목 : 자연과학 다운로드 일반물리실험 - 전류천칭 보고서
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