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1) 목적
솔레노이드(원통형코일)과 토노이드에 인가하는 전류와 자기센서와의 거리의 변화에 따른 자기장의 세기를 측정한다.
(1) 솔레노이드의 중심에 위치한 자기센서에서 측정한 솔레노이드에 인가하는 전류변화에 따른 자기장의 세기
(2)10A의 일정한 전류를 인가하고 솔레노이드의 중심과 자기센서와의 거리차이에 따른 자기장의 세기
(3)인가하는 전류의 변화에 따른 토노이드의 내부에 흐르는 자기장의 세기
2) 실험결과 분석
(1)솔레노이드
전류(A)
전류증가에 의한 자기장의 세기(gauss) (실험값)
전류감소에 의한 자기장의 세기(gauss) (실험값)
0
0.04
1.50
0.4
9.81
10.81
0.8
19.59
19.96
1.2
28.66
30.86
1.6
38.33
48.18
2.0
49.75
55.28
2.4
58.97
60.16
2.8
68.02
70.10
3.2
79.87
77.30
전류
전류 증가에 의한 자기장의 세기
(gauss) (이론값)
오차 (%)
전류감소에 의한
자기장의 세기 (gauss) (이론값)
오차(%)
0
0
0
0.4
9.38
4.58
9.38
15.2
0.8
18.76
4.42
18.76
6.40
1…(생략)
37.51
28.4
전류(A)
29.32
전류(A)
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이드에 인가하는 전류변화에 따른 자기장의 세기를 측정하였고, 둘째는 10A의 일정한 전류를 인가하고 솔레노이드의 중심과 자기센서와의 거리차이에 따른 자기장의 세기를 측정했다. 마지막으로는 인가하는 전류의 변화에 따른 토노이드의 내부에 흐르는 자기장의 세기를 구하는 것이었는데, 추가적으로 외경이 3cm인 토노이드 실험을 추가하여 실험해 보았다.
요번 실험은 쉬우면서도 까다롭게 해야 할 부분이 적지 않았다. 이만큼 오차가 많았을수도 있다는 이유이다. 우선 자기센서의 위치를 정하는 것인데 솔레노이드나 토노이스 속에 집어넣어 고정시켜야하는데 위치를 정할때가 정말 어려웠다. 딱 중간에 놓앗다고 말을 할 수가 없었기 때문이다. 아주 조금이라도 움직이기라도하면 결과값은 다르게 나왔기 때문이다. 이는 심의를 기울여서 가운데에 놓아야한다. 또다른 오차의 원인으로는 자기장 측정기를 이용해 자기장크기를 측정하면서 그 평균을 내서 결과값을 우리가 적는건데, 평균값이 항시 다르기 때문에 오차가 날수 있다. 오래 측정하든 짧게 측정하든 값은 비슷하지만 평균이 조금이라도 차이가가 날수 있기 때문에 결과값에 오차를 만든다. 이 오차 원인을 줄이기위해서는 별다른 방법은없는것같다. 되도록 많은 측정을해서 평균을 내야 그나마 적은 오차를 만들 수 있다고 생각한다. 마지막 원인으로는, 자기센서를 고정시키고 측정기로 측정을 시작할 때 처음 전류가 0A 인데도 값이 0.00 이 나오지 않았기 때문에 뭔가 이상했다. 우리는 0의 소수점으로 나와서 그나마 다행이였지만, 다른조는 설정을 처음부터 다시해도 계속 -로 나오는 경우도 있었다. 차근차근 셋팅을 다시해서 0에 가까운 수로 만들어놓고 실험을 시작해야 오차는 줄어들 것이다.
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