일반물리학실험 - 전류 저울
1.실험 목적
전류가 흐르는 전선이 자기장 속에서 받는 힘을 측정하여 자기장을 계산하고 전류와 자기력과의 관계를 이해한다.
2.실험 원리
전류가 흐르는 도선이 자기장 속에 있으면 다음과 같은 자기력을 받는다.
여기서 는 전류의 크기,L은 도선의 길이,B는 자기장이다. 전류의 방향과 자기장 사이의 각을 이라고 하면 자기력의 크기는
가 된다. =90도 인 경우에는이 되며 I,L값이 주어진 상태에서
를 측정하면 자기장의 크기 B는 로 구할 수 있다.
3.실험 기구 및 재료
전류저울 장치, 전류 고리 세트,전자저울(0.01g), 멀티미터, 직류전원공급기(3A)
4.실험 방법
- 직류전원 공급기의 정전류 상태 설정
1) 직류 전원 장치의 +, - 출력 단자에 아무것도 연결시키지 말고 전원을 켠다.
2) 전압조정 손잡이를 돌려 1V에 맞추고 전류조정 손잡이를 시계반대방향으로 끝까지 돌린다.
3) 회로에 연결하고 정전류 상태 표시등이 켜진 것을 확인한 후 전류 조정 손잡이를 돌려 전류를 제어한다.
1. 전류와 자기력
(1) 책에 있는 그림과 같이 장치를 한다.(전류 고리는 가장 짧은 길이로 선택)
(2) 저울의 전원을 켠다.
(3) 자석 장치를 저울 위에 올리고 전류 고리를 내려서 고리면이 자기장의 방향과 나란하도록 자석 장치의 위치를 조절한다.
(4) 전류를 0A로 설정하고 저울의 ‘용기’버튼을 눌러 저울 눈금이 0이 되게 한다.
(5)전류를 0.5A씩 최대 3A까지 올리면서 저울을 읽고 힘을 계산하여 기록한다.
(6)전류와 힘의 그래프를 그리고 자기장을 구한다.
2. 도선의 길이와 자기력
(1)길이가 다른 전류 고리를 여러 개 선택하여 실험 1의 과정을 되풀이한다.
(2)전류가 1A,2A,3A일 때 도선의 길이와 힘의 그래프를 그리고 자기장을 구한다.
5.측정값
(실험 1)
L= 1.2cm
전류(A)
질량(g)
힘(N)
0
0.01
0.000098
0.5
0.03
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2016.05.13
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