현대물리 실험 - 자기유도(Magnetic Induction)
1. 관련개념
:Maxwell 방정식, Electical Eddy Field, 자기선속(Magnetic Flux), Magnetic Field of Coils, Induced Voltage
2. 실험목적
:긴 코일(Solenoid) 내에 들어간 작은 유도코일의 유도기전력에 대하여, 자기장의 진동수, 유도코일의 감은 수, 유도코일의 반지름(단면적) 및 자기장의 세기의 함수관계를 각각 조사한다.
3. 실험기구 및 장치
:Field Coil[485 turns/m, 75cm], Induction Coil[300 turns, dia,40,32,25 mm], Induction Coil[200turns, dia.40 mm], Induction Coil[100 turns, dia 40 mm], Induction Coil[5 개], Sine Wave Generator[0.1 Hz - 100kHz], Electronic Digital Counter(or frequency counter, Digital Multimeter etc..
4. 이론
: 시간 변화에 따른 자기선속(Magnetic Flux)는
가 되며, 유도기전력 U는
가 된다. 여기서 는 전기장의 세기, 는 자기선속 밀도, 는 도체루프(Loop)를 둘러싸는 면적이고 는 그 경계를 각각 나타낸다. 이때 와 의 관계식은 단일루프(Loop)에 대한 Maxwell의 세 번째 방정식으로부터
(1)
가 된다.
따라서 같은 양의 가 n번 감긴 루프를 통과할 때는
가 된다. 한편 자기장은 긴 코일(primary coil, 1차코일)에 의해 발생되며, 코일 내에서는 항상 일정하므로
가 되고, Maxwell의 네 번째 방정식
와 Maxwell의 두 번째 방정식
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2014.05.23
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