[물리학실험 레포트 보고서] 단일 코일에서의 자기장 측정

4강 단일 코일에서의 자기장 측정

1) 이론

(1) Biot-savart의 법칙

그림 1와 같이 전류요소 로부터 거리 만큼 떨어진 한 점 에서 전류요소 에 의한 자기장 는
(1)
이다. 여기서 은 길이가 인 벡터이고, 는 전류요소로부터 점 에 이르는 방향의 단위벡터이다. 식(1)을 Biot-savart의 법칙이라고 한다. 자기장 는 각 전류요소들이 점 에 형성한 자기장들의 적분으로 구하여 진다.

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Biot-savart의 법칙으로 진공의 투자율(permeability) 로 표시하면 다음과 같다.

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(2) Biot-savart의 법칙의 응용 : 원형 회로의 전류에 의한 자기장
그림 2와 같이 반지름이 인 원형 회로에 전류가 가 흐르고 있다. 코일의 중심에 수직한 직선상의 한 점 에서의 자기장 를 구하여 보자.
코일의 중심에 수직한 직선을 축으로 잡으면 원형회로는 평면 위에 놓이게 된다. 원형 회로의 위쪽 부분, 즉 축과 교차하는 전류요소 에 의한 한 점 에서의 자기장는

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이다. 이것을 성분으로 나타내면 그림 2로부터 다음과 같다.

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여기서 이 원형 회로의 모든 전류요…(생략)

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