[물리학실험 레포트 보고서] 지구 자기장 (예비보고서)

.. REPORT 제목 : 지구 자기장(예비보고서) 1. 목적 - Biot-Savart 법칙을 이해하고, 탄젠트 검류계의 상수와 환원 계수를 결정하여 지구 자기장의 수평 성분을 구한다. 2. 이론 (1) 비오-사바르 법칙(Biot-Savart Law) 긴 직선도선에 전류 가 흐르면 전류에 의해 형성되는 자기장 는 () (, 은 벡터적으로 표현하기 위해서 쓰임) 이고 길이 인 도선에 전류가 흐를때 도선 내의 총전하량은 이다. (은 도선내의 단위부피, 은 전자1개의 전하량, 는 도선의 단면적) 정리해보면 길이가 인 도선에 전류 가 흐를 때 도선으로부터 거리 만큼 떨어진 곳에서의 자기장는 (은 단위벡터) (는 전류와 자기장 방향의 사이각) 위에서 보인 전류요소 이 만드는 자기장을 구하는 식을 비오-사바르 법칙 이라고 한다. 비오-사바르 법칙은 미소길이 의 도선이 형성하는 자기장을 말해주므로 총 자기장 값은 다음과 같이 구할수 있다. 총 자기장 = 이 된다. (2) 원형 코일 내부에서의 자기장 - 원형코일에 전류 가 흐를 때 코일 내부에 형성되는 자기장 는 이다. 코일이 회 감겼다면 자기장 의 크기는 (코일 내부의 자기장값)이 된다. (3) 지구자기장과 도선의 자기장 코일에 흐르는 전류에 의한 코일 중심의 자기장을 , 코일 중심에서 지구 자기장의 수평 성분을 라고 하면 와 은 나침반 바늘의 각극에 서로 직각으로 작용함. 나침반의 두 극에 작용하는 자기장 와 에 의해 나침반 바늘은 코일에 전류가 흐르지 않을 때의 위치(일 때)로부터 만큼 기울어지며, 일정한 전류가 코일에 흐르면 바늘은 기울어진 위치에서 평형을 유지한다. 이고 이 식을 에 대입하면 이고 여기서 라고 놓고 을 검류계 상수라고 한다. 또 라고 놓고 를 환원 계수라고 한다. 3. 기구 및 장치 (1) 원형 탄젠트 …
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