[자연과학][일반물리학 실험] Ampere[암페어]의 법칙 실험

[일반물리학 실험] Ampere[암페어]의 법칙 실험

1. 목적
탄젠트 검류계의 특성을 이용하여 Ampere의 법칙을 알 수 있다.

2. 실험 기구
탄젠트 검류계, 직류전원장치, 멀티미터, 도선

3. 기본 원리
도선이나 코일에 전류가 흐르면 그 주위에 자기장이 형성된다. 이 때 생기는 자기장은 다음과 같이 주어진다.
반경이 인 코일 하나에 전류 가 흐를 때 코일의 중심점에서 자기장의 세기는

(1)

이 된다. 또한 원형 코일을 번 감으면, 자기장의 세기는

(2)

이 된다.
위의 (1), (2) 식에서 는 진공의 투자율이며 그 값은 이다.
지구 자기장의 수평성분을 , 전류에 의한 자기장을 라 하면, 자침은 와 의 합성 방향을 향하게 된다. 이 때 회전각을 라 두면 그림 1과 같이

(3)

이 되며

(4)

로 된다. (1)과 (4)에서

(5)

의 관계가 있다.

4. 실험 방법
① 자침의 북극이 0°가 되게 탄젠트 검류계를 배치한다.
② 코일 면이 동서방향이 되게 …(생략)