[물리학실험 레포트 보고서] 지구 자기장 - 예비

실험 예비 보고서 6-7. 지구 자기장 1. 이 실험의 목적은 무엇인가 Biot-Savart 법칙을 이해하고, 탄젠트 검류계릐 검류계 상수와 환원 계수를 결정하여 지 구 자기장의 수평 성분을 구한다. 2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오. ① Biot-Savart의 법칙 1 Biot-Savart의 법칙은 어떤 미소 전류소(differential current element) Idl이 생성한 자속밀도(magnetic flux density) dB를 계량화한다. 전류 I가 흐르는 긴 도선에서 발생하 는 자속이 한 작은 자석에 미치는 힘을 기술하기 위해 이 실험적 법칙을 도입하였다. 만일 작은 자석의 각각의 극이 m만큼의 크기를 가졌다면, 자속 B에 의해 의해 야기된 힘 F는 다음과 같다. 이 자력 법칙은 정전계에서의 Coulomb의 법칙과 유사하다. 이 경우에 전기력은 전하 Q 에 전계의 세기 E를 곱한 것과 같다. 즉, F=QE이다. Biot와 Savart가 행한 실험 관찰을 정량화하기 위하여, 미소 전류소 Idl에 의해 생성된 자속 dB에 의한 힘 dF는 그림 1에서 보는 것처럼 다음과 같은 성질들을 갖고 있음이 밝 혀졌다. 1. 이것은 전류, 미세 길이의 크기, 그리고 전류 성분의 방향과 관측점 P에서 전류 성 분을 잇는 선이 이루는 각의 sine값을 곱한 값에 비례한다. 2. 이것은 전류 성분에서 점 P까지의 거리의 제곱에 반비례한다. 3. 힘의 방향은 전류 성분의 방향과 전류 성분에서 관측점 P를 향하고 있는 단위벡터 를 포함하는 평면에 수직이다. 이것은 또한 Idl로부터 이 위치에서 점 P를 향하는 선으로의 오른손 법칙을 따르고 있다. 따라서 힘 dF의 방향이 Idl과 aR에 수직이기 때문에 이 힘의 표…
힘 dF의 …