일반물리학 실험 - 앙페르의 법칙[Ampere의 법칙]

Ampere의 법칙

1. 실험 목적 :
직선도선, 원형도선, 솔레노이드 코일에 전류가 흐를 때 형성되는 자기장의 밀도를 이해하고 이론값과 실험값을 비교한다.

2. 실험 원리 :
직선도선에 전류 로 로 나타낼 수 있다. 따라서 도선으로부터 거리가 이 되는 지점의 자기장은 다음과 같이 나타낸다.

원형도선의 경우 반경이 인 원형도선에 전류 가 흐를 때, 자기장 는 다음과 같다.

솔레노이드 코일의 자기장은 이다. 이때 은 코일의 감긴 횟수, 은 코일의 측정저항이다.

3. 실험 기구 및 장치 :　전원장치, 멀티테스터, 가우스메터, 자도선, 원형도선, 솔레노이드 코일, 트랙, 클램프, 버니어 캘리퍼스, 바나나잭

　　　
4. 실험 방법 :

1) 직선도선

① 도선지지대를 반시계방향으로 돌려 구멍을 넓힌 후 자도선의 양끝을 물려 적절한 높이로 고정 한다. (이때, 도선의 수평을 이루도록 한다.)

② 도선지지대에 바나나 잭을 연결하여 전원장치와 연결하고 클램프를 이용하여 트랙의 지지대에 탐침을 고정한 후, 가우스메터와 연결한다.

③ 탐침이 도선의 중앙에 거의 닿는 위치가 트랙의 0cm와 일치하게끔 조절한다.

④ 직선도선은 전류를 오른쪽으로 감아쥘 때 탐침의 접선 방향으로 자기장이 형성되므로 접선방향 probe를 연결해야 한다.

⑤ 가우스메터의 소수점을 잘 조정하고 영점버튼을 충분히 눌러 영점을 맞춘다. 이때 가우스 메터는 전자기파에 민감하므로 주변의 핸드폰을 멀리 치운다.

⑥ 전원장치를 켜고 전류를 로 맞춘다. 트랙을 움직여 자기장의 변화를 기록한다.

⑦ 실험은 5회를 반복한다.

2) 원형도선

① 도선 지지대를 이용하여 원형도선을 고정한다,

② 바나나잭을 연결한다,

③ 탐침이 원형 도선의 중앙에 오도록 높이를 잘 조절한다.

④ 다음은 직선고선과 같은 방법으로 실험하면 된다.

3) 솔레노이드 코일

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