[물리학실험 레포트 보고서] 도선의 자기력

8강 전류가 흐르는 도선에 작용하는 자기력

1) 이론

(1) 전류가 흐르는 도선에 작용하는 자기력

균일한 자기장 속에서 길이가 인 직선 도선에 전류 가 흐르면, 이 도선이 받는 자기력 는 다음과 같다.
(1)
여기서 은 전류가 흐르는 방향을 가지고, 도선의 길이를 크기로 하는 길이 벡터이다.
자기력의 크기는 벡터곱의 정의에 의해서

(2)

이고, 자기력의 방향은 오른손 법칙으로 결정된다. 여기서 는 길이 벡터 와 자기장 의 사이각이다. 전류의 SI단위는 Ampere(A)이고 자기장은 Tesla(T)이다. 식 (2)에서 자기력은 전류와 자기장의 크기에 비례하고, 인 경우 최대값을 가진다.
감은 횟수가 N인 코일의 경우 식 (2)는 다음과 같이 주어진다.

(3)

(2) 플레밍의 왼손 법칙
플레밍의 왼손 법칙은 그림 1과 같이 전류가 흐르는 도선에 자기장이 미치는 힘(자기력)의 작용 방향을 왼손을 사용하여 정하는 법칙이다.

2)실험 도구

직류 전원 장치(DC power supply)
플레밍 실험 2세트 및 연결선

3)실험 방법

① 그림 4와 같이 실험장치를 구성한다.

② 직류 전원 장치의 전류의 크기를 변화시키면서 코일에 작용하는 자기력을 관찰하자.

③ 직류 전원 장치의 전류 방향을 변화시키면서 코일에 작용하는 자기력을 관찰한다.

4)결과 및 토의

교…(생략)