물리 실험 - 가우스의 법칙과 자기력선, 암페어의 법칙

1)실험 주제
①가우스의 법칙 확인
②양전류‧음전류 각각의 자기장의 방향, 크기확인
③자기력선 형태확인
-2개의 양전류 -2개의 음전류
-양전류‧음전류 -솔레노이드
④암페어 법칙 확인
⑤실생활에서의 솔레노이드의 이용 (예)

2)실험목적
위에 총 7가지의 실험을 EMFIELD6 프로그램을 활용하여 해보고 각각의 주어진 주제들에 대해서 확인하여 보고 실생활에서의 솔레노이드의 이용을 찾아보고 솔레노이드가 어떻게 활용되고 있는지를 알아본다.

3)실험원리
실험 ①의 가우스의 법칙은 전기장의 방향을 알아보고 실험②에서는 4가지의 실험에 대해서 자기력선 형태를 확인해 보는 것으로써 자기장의 방향과 그 크기도 같이 확인해 본다. 실험④에서 암페어의 법칙 확인은 전류의 방향과 자기장의 방향과의 관계를 알아보는 것으로 이것은 오른나사의 법칙이라고도 한다.

4)실험자료 및 결과
①가우스의 법칙 실험자료 및 결과

가우스의 법칙 실험결과는 다음과 같다. 전하는 총 7개로 실험을 실시하였으며 양전하 4개 음전하 4개였다. 위의 결과에서 가우스면에서 내부 전하의 값이 음이 나오면 전기력선이 전하 내부방향으로 들어갔으며 내부 전하의 값이 양이 나올 때면 전기력선이 가우스면 표면에서 바깥방향으로 향했다. 또한 가우스들을 서로 묶었을때에는 각 전하의 합이 그 묶여 있는 가우스면의 전하량으로 나타났다. 예를들어 -4의 값을 갖는 전하와 -1의 값을 갖는 전하를 가우스면으로 묶었을 경우 그 가우스면에서의 전하량은 -5로 나타났다.

②양전류,음전류 각각 자기장의 방향, 크기확인

양전류에서 전류의 방향이 바깥쪽으로 나오는 방향이라고 했을 때, 자기장의 방향은 반시계 방향으로 나타났으며 음전류는 시계방향으로 나타냈다. 자기장의 크기는 전류에서의 거리가 멀어질수록 길이가 짧아지는 것을 볼 수 있는데 이것으로 보아 자기장의 크기는 전류에서의 거리가 가까울수록 크다는 것을 확인할 수 있다.

③자기력선 형태 확인
1.두개의 양전류

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[hwp/pdf]물리 실험 - 가우스의 법칙과 자기력선, 암페어의 법칙