Physics 포스팅
Doyeon0430 | 2024년 01월 13일
이번시간에는 대학물리학에서 진행하는 플레밍의 법칙 실험에 대해 정리하겠습니다.
저는 대학교 과제를 수행하기 위해 보고서와 레포트를 제작했습니다.
그렇기 때문에 실험에 대한 오차율이 표시될 수 있으니 양해 부탁드립니다.
그럼 지금부터 보고서 정리를 시작하겠습니다.
플레밍의 법칙을 사용하여 전자기력의 존재와 그 방향을 관찰하고 이해하는 것입니다.
이를 통해 전자기학의 기본 원리를 실제적으로 적용하고 검증하는 것을 목표로 합니다.
플레밍의 오른손 법칙과 왼손 법칙이 소개되며 이들은 자기장 내에서 유도 전류의 방향과 힘의 방향을 결정하는 데 사용됩니다.
오른손 법칙은 전자유도에 의해서 생기는 유도전류의 방향을 나타내는 법칙이고,
왼손 법칙은 자기장의 전류에 미치는 힘의 방향에 관한 법칙입니다.
이 원리를 실험을 통해 직접 관찰하고 검증하는 것이 이번 실험의 목적입니다.
두 법칙은 기억하기 쉬운 방식으로 사용됩니다.
오른손 법칙은 오른손을 사용하고 왼손 법칙은 왼손을 사용하여 벡터의 방향을 결정하는데 도움이 됩니다.
엄지 손가락 : 힘의 방향(F)
검지 손가락 : 자기장의 방향(B)
중지 손가락 : 전류의 방향(I)
오른손 법칙과 왼손 법칙의 차이점은 방향에서 발생합니다.
힘을 기준으로 자기장을 맞추면 전류가 반대가 되고 자기장을 기준으로 전류를 맞추면 힘이 반대가 됩니다.
1. 플레밍의 법칙 실험기 2개
2. 직류 안정화 전원장치 / 멀티미터 / 자
3. 공학물리실험 (출판사 : 북스힐)
저는 대학교에서 공학물리학및실험 과목을 통해 해당 실험을 진행했습니다.
참고로 북스힐의 공학물리실험책을 토대로 실험을 진행했습니다.
대학 교재로도 사용할 만큼 개념 설명이 잘 되어 있습니다.
1. 실험과정 첫 번째
1. 플레밍의 법칙 실험기 A, B를 같은 색의 단자끼리 전선을 연결한 후 움직임이 없도록 한다.
2. 플레밍의 법칙 실험기 A의 사각형 코일 부분을 앞으로 살짝 당겼다 놓는다.
3. 자석의 자계로부터 전자력을 받은 플레밍의 법칙 실험기 B의 움직임의 방향을 살핀다.
4. 다른 색의 단자끼리 전선을 연결한 후 (2), (3)의 과정을 반복한다
2. 실험과정 두 번째
1. 플레밍의 법칙 실험기, 직류 안정화 전원장치, 전류계를 자계와 전류의 방향을 확인하며 그림과 같이 장치한다.
2. 그림을 참고하여 전류를 가했을 때 코일이 움직이는 방향이 플레밍의 법칙을 만족하는지 확인하여라.
3. 스위치를 넣으면 사각형 코일의 한 변이 U자형 자석의 자계로부터 전자력을 받아서 한 쪽으로 조금 이동한다.
4. 사각형 코일에 흐르는 전압을 서서히 증가시켜 (3)을 반복한다. 전자력이 작용한 위치에서 사각형 코일면이 연직방향으로 되는 각, 결국 전자력의 크기가 전류와 같이 증가하는 것을 알 수 있다.
5. 코일에 흐르는 전류의 방향을 위의 경우와 반대로 하면 코일이 받는 힘의 방향은 반대로 된다. 전원장치와 전류걔의 전선의 방향을 바꾸어 위의 과정을 반복한다.
다음으로 실험에 대한 결과를 정리하겠습니다.
실험실 상황에 따라 오차가 발생한 점 양해부탁드립니다.
플레밍의 법칙 실험은 전류가 흐르는 도선이 자기장에 의해 받는 힘의 방향을 확인하는 실험입니다.
다양한 관찰을 통해 물리적 원리를 확인할 수 있으며 이 실험을 개선하기 위한 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.
도선의 길이를 조절하여 도선에 작용하는 힘의 세기를 조절할 수 있다.
자석의 크기를 조절하여 도선에 작용하는 힘의 세기를 조절할 수 있다.
전류의 세기를 조절하여 도선에 작용하는 힘의 세기를 조절할 수 있다.
이 실험은 전류와 자기장 간의 상호작용을 확인하는 데 유용하며 실험 조건을 조절하여 힘의 크기와 방향을 변화시킬 수 있습니다.
그러나 실험을 수행할 때 도선의 길이, 전류의 세기, 자석의 크기와 강도 등을 고려해야 합니다.
결국 이러한 요소들이 힘의 크기와 방향에 영향을 미친다는 점을 염두에 두어야 합니다.
1. 전자 기기에서의 응용
2. 전력선 설치와 방향 결정
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