솔레노이드의 자기장 (예비)

1. 목적 : 솔레노이드 축상의 임의의 점에서의 자기장을 측정한다.
2. 이론
·도선을 원형으로 한번 감은 축 상위의 한 점 P에서의 자력선속 밀도 B를 고려하자. 원형도선의 반경이 A이고, 점 P는 원형도선의 평면으로부터 X 선만큼 떨어져 있다. 이 도선에 전류 I에 의해 만들어지는 B는 다음과 같다.
이 방정식으로부터 솔레노이드의 축상의 어느 점에서의 B값에 대한 표현식을 얻을 수 있다. 다음 그림과 같이 길이 L의 솔레노이드 끝으로부터 거리 D만큼 떨어진 곳의 P점을 생각하자.
P점으로부터 거리 x만큼 떨어진 곳에서의 dx만큼의 길이 증분에 해당하는 원형도선에 의해 기인되는 P점에서의 B값은
이다. 여기서 n은 솔레노이드의 단위 길이당 감은 수이다. P점에서 B의 총값은 전체 원형도선에 의한 합함으로써 얻어진다. 이것은 원형도선의 왼쪽 끝, 즉 x=-(L-D)에서 오른쪽 끝, 즉 x=D까지 두번째 식을 적분함으로써 얻어진다. 이 결과는 다음과 같다.
여기서 n은 단뒤 길이당 감은 수임을 기억해 두라. 만약 총 감은 수가 N이고 길이가 L이면 n은이 된다. 점 P의 위치는 솔레노이드의 한쪽 끝에서부터 측정해야 한다. 이 때 D는 점 P가 솔레노이드 안쪽에 …