[자연과학] [물리학 및 실험] 전류와 전류 사이 - 로렌츠의 힘

[물리학 및 실험] 전류와 전류 사이 - 로렌츠의 힘

1. 실험 도구

솔레노이드 (감은 수 500 회, 1)
직류 이중 전원 장치 (1)
악어 집게가 달린 전선 (6)
가변저항기(레오스탓) (2)
전류 천칭 (1)
침구용 침 가리키개 (1)
30 cm 자 (1)
전자 저울 (1, 공용)
마이크로미터 (2, 공용)
스카치테이프 (2, 공용)
문구용 칼 (2, 공용)

2. 실험 방법

1) 솔레노이드를 가변저항(레오스탓)과 직렬로 연결하여 직류 이중 전원 장치의 한쪽에 연결한다.

2) 전원 장치의 전류 조절 손잡이가 시계 바늘 반대 방향으로 돌려진 것을 확인하고, 전원 장치의 스위치를 ON 시킨다. 손잡이를 돌려서 전류계가 1 A 를 가리키도록 한다.

3) 솔레노이드 안에 전류 천칭을 놓는다. 이때 전류가 흐르는 부분이 솔레노이드 안으로 들어가야 하며, 내부로 들어간 부분이 솔레노이드의 안벽에 닿지 않도록 위치시킨다.

4) 전류 천칭의 바깥쪽 끝에는 미리 한방용 침을 자른 가리키개를 붙여 놓는다. 이때 천칭이 위나 아래 방향으로 다소 기울은 상태로 솔레노이드의 안벽에 닿지 않고 평형을 유지하도록 침을 붙이는 스카치테이프의 양을 조절하거나 작은 조각을 천칭에 얹는다.

5) 천칭의 받침 못에 이중 전원 장치의 남은 한쪽으로부터 가변저항(레오스탓)과 직렬로 연결하여 전류를 가할 수 있게 한다.

6) 천칭과 연결된 전원 장치의 전류 조절 손잡이를 움직여 전류계가 1 A 정도를 가리키도록 한다.

7) 전원 장치의 스위치를 껐다가 켰을 때 천칭이 원래 기울어졌던 위치에서 반대 방향으로 움직이는가 확인하고, 같은 방향이면 솔레노이드나 또는 천칭에 가해지는 전류의 극성을 반대로 한다.

8) 전류 천칭의 전류를 0 ~ 2 A 사이의 9 가지 값으로 바꿔 가면서 30 cm 자를 세워 가리키개가 가리키는 위치를 측정한다.

9) 또, 솔레노이드에 흐르는 전류를 2.5 A 까지 5 가지 값으로 바꿔서 8)의 측정을 반복한다.

10) 자기마당 안의 전류가 흐르는 도선이 받는 힘은 도선에 흐르는 전류에 어떻게 의존하는가 또, 자기마당에는 어떻게 의존하는가 측정 결과를 이론 계산과 정량적으로 비교할 수는 없겠는가

3. 배경 이론

서…(생략)

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