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물리실험 - 전류와 전류 사이


카테고리 : 레포트 > 자연과학계열
파일이름 :물리실험 - 전류와 전류 사이.hwp
문서분량 : 8 page 등록인 : leewk2547
문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 14.06.09 / 14.06.09
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보고서설명
실험의 목적 및 의의
도선에 전류가 흐르게 되면 그 도선 주위에는 자기마당이 생겨나게 되고 이 자기마당 내에 닫혀진 전류가 흐르는 도선을 놓게 되면 도선은 자기맏아에 의해 돌림힘을 받는다.또, 직선도선 주위에 생기는 자기마당과 같이 자기마당이 불균일한(즉, 위치에 따라서 방향이나 크기가 변하는) 경우, 두 도선은 서로 힘을 미치기도 한다. 이 실험에서는 직류전류가 흐르는 솔레노이드의 고른 자기마당 안에 전류가 흐르는 도선을 넣고 이 도선이 받는 자기 돌림힘을 측정한다. 이 돌림힘의 방향을 확인하고, 그 크기가 자기마당과 도선에 흐르는 전류에 어떻게 의존하는지를 알아본다.
본문일부/목차
서로 떨어진 도선에 흐르는 전류사이에 미치는 힘은 먼저 한 전류에 의해 주위 공간에 자기마당이 형성되고 이 자기마당 안에 전류가 흐르는 다른 도선이 놓이면 이 도선의 전류가 자기마당에 의해 힘을 받는 것으로 생각할 수 있다. 두 평행한 직선 도선을 흐르는 전류를 각각 ia와 ib, 도선 사이의 거리를 d 라고 하면 전류 ia 에 의해 생긴 자기마당은 전류 ib가 흐르는 도선 위치에서 그 크기가
(1)
이고, 방향은 오른나사의 법칙을 따라서 [즉, 전류 ia의 방향으로 진행시키기 위해 오른나사를 돌려야 하는 방향] 아래 방향이다. 윗 식에서 μo 는 투자율로서 진공 또는 자성이 없는 물질 안에서 로 정의된 값이다. 이 정의식은 곧 다시 설명하기로 한다.
이 자기마당에 의해 전류 ib 가 흐르는 도선 b 의 길이 L 인 부분이 받는 힘은
→ → →
(2)
이다. 그림에서 자기마당과 전류 ib의 방향이 서로 수직이므로 이 자기힘의 크기는
(3)
이고, 단위 길이의 도선이 받는 힘은
(4)
가 된다. 도선에 가해지는 힘은 측정할 수 있는 양이므로 이로부터 거리 1 m 만큼 떨어져 있는 두 도선에 같은 크기의 전류 가 흐를 때, 단위 길이당의 도선이 받는 힘의 크기가 2 x 10-7 N 이 되는 전류의 크기 i 를 1 A(암페어) 로 정의한다. 그러면 식(4)에서 비례상수(투자율)는
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물리실험

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