[물리학실험 레포트 보고서] 솔레노이드를 이용한 자기장과 자기력

REPORT 제목 : 자기장과 자기력(예비보고서) 1. 목적 - 전자기장과 자기력의 기초 개념을 이해하여 솔레노이드의 자기장을 자기천칭 을 이용하여 측정한다. 2. 이론 (1) 자기장 자기장 B는 자기장에 수직한 단위면적당 지나는 자속으로 정의하고 자 속밀도라고도 한다. 자속밀도단위는 Wb/m2이며 이것을 테슬라(T)라고 한다. 어느 특정한 위치를 전하 q가 속도 v로 운동할 때 자기장으로 받는 힘 F는 이고 (는 v와 B 사이의 각) 임을 알게 되어 이 두가지 결과로 이고 B를 비례상수로 정의하면 이 된다. 로렌츠의 법칙 (2) 오른 나사의 법칙 직선 전류에 의한 자기장 (앙페르의 법칙) 의 방향은 전류의 방향으로 오른 나사를 진행시킬 때 나사가 돌아가는 방향이다. 직선도선에 전류가 흐를 때 형성되는 자기장의 크기는 실험에 의해 도선까지의 거 리에 반비례하고 도선에 흐르는 전류에 비례한다는 것을 알게되었다. , , 투과상수라 부름) (3) 전자기력 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘. 전자기력 F는 자기장 B, 전류의 세기 I, 자기장속에 놓인 도선의 길 이 L에 비례한다. 전류의 방향과 자기장이 이루는 각이 θ일 때 F=BILsinθ 이다. 이 식은 로렌츠의 법칙과 .같은 값을 말해준다. 옆 그림과 같이 오른손의 엄지손가락과 다른 네 손가락을 직각이 되도록 표고 엄지손가락이 전류 의 방향을, 다른 네 손가락은 자기장의 방향을 가 리키도록 하면 손바닥이 내다보이는 방향이 전류 가 받는 힘의 방향이다. 자기력은 전자가 움직이는 방향과 수직인 방향으로 작용해서 전자는 원운동을 하 고 자기력은 전자의 운동에 구심력 역할을 한다. 즉 전자의 질량이 m이고 속도 v로 움직일 때 에서 로 원운동의 반지름 r값을 알 수가 있다. (4) 솔레노이드 솔레노이드 내부의 자기장 B는 균일하고 중심축에 평행한 방향의 자기장이 된다. 외부는 막대자석이 만드는 자기장 과 비…
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