일반물리학실험 | 자기장

 

 

 

TIP

 

 

1. 자기장을 방향과 크기를 이해한다.
2. 전류가 흐른 도선 주변의 자기장을 구하고 설명한다.

 

 

 

실험 배경

영구자석 주변으로 자기장이 형성되며 그 모양은 자기력선으로 표현을 할 수 있다. 자기력선은 자석의 N극에서 나와서 S극으로 들어간다. 자기장은 움직이는 전하에 의하여 발생한다. 또한 자기장은 전기장과 마찬가지로 벡터장이다.

1) 자기력선에는 몇 가지 규칙이 적용된다. 자기력선 위 한 점에서의 접선자기력선은 자기장을 표현하며 방향은 그 점에서 자기장의 방향이다.

 

2) 자기장선 사이의 간격은 자기장의 크기를 나타낸다. 자기력선이 촘촘한 지역에서는 자기장이 세고, 성근 지역에서 자기장이 약하다.

암페어 법칙은 “임의의 폐곡선을 지나는 자기장을 모두 합하면 그 폐곡선으로 둘러싸인 공간 안의 알짜전류에 비례한다.”로 정의된다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 컴퓨터를 키고 EMField icon 시뮬레이션을 실행한다.

 

2)  메뉴에서 2D line currents를 클릭한다.

 

3)  메뉴 막대에서 Field and Potential을 선택한다.

 

4)  하단에 있는 전자와 양성자를 끌어 실험을 시작한다.

 

5)  Pasco 550 universal interface를 킨다.

 

6)  Pasco Capstone을 실행한다.

 

7)  Capstone의 장치도구에서 Hardware Setup icon을 클릭하여 하드웨어 설정 창을 연다. 디지털 채널과 아날로그 채널 A를 클릭하여 각각 회전 운동 센서(Rotary Motion Sensor)와 자기장 센서(Magnetic Field Sensor)를 연결하고 선택한다.

 

8)  그래프 창을 연다. 열린 그래프에서 x, y축의 select Measurement를 각각 위치(Position)와 자기장 강도(Magnetic Field Strength)로 선택한다.

 

9)  Variable Gap Magent과 운동 센서 사이에 레일을 설치한다. 그 다음 레일 안에 자기장 센서를 설치하고 자기장 센서에 실을 연결한다.

 

10)  실험 시작 전 자석과 멀리 떨어진 지점에서 Tare 버튼을 누른 다음 실험을 시작한다.

 

 

[일반물리학실험]자기장 레포트