지구자기장 측정

1. 실험 제목 지구자기장

2. 실험 목적

Biot-Savart 법칙을 이해하고, 탄젠트 검류계의 검류계 상수와 환원계수를 결정하여 지구 자기장의 수평성분을 구한다.

3. 실험 이론

※자기력의 3요소
· 편각 : 진북과 자북의 차각
· 복각 : 자침이 수평면과 기우는 각
· 총자력 : 3차원 공간에서 Z축 성분 자력
위의 그림과 같이 전류 I가 흐르는 반경 R인 원형코일에서, 전류요소 i㎗에 의한 코일 중심 C에서의 자기장 dB는 biot-savart법칙에 의해 방향은 지면으로부터 나오고 그 크기는 으로 주어진다.
(dl 과 R 사이의 각 Φ는 90° : 투자상수)
각 전류 요소에 의한 자기장은 같은 방향이므로 총 자기장 B는
이 된다.
따라서 7회 감긴 원형코일이 중심에서의 자기장 B의 크기는
이 된다.
이러한 원형 코일과 코일 중심에 놓인 나침반으로 구성된 탄젠트 검류계에서는 코일에 의한 자기장 B와 지구 자기장의 수평성분 B`에 의한 변화나 나침반의 방향 편차를 측정하여 지구 자기장의 수평 성분을 구한다.
※전류가 만드는 자기장 : 비오-사바르의 법…(생략)