아주대학교 현대물리학 실험 EM-3 Magnetic field outside a straight conductor 예비 보고서

[1] 실험 목적

실험의 목적은 직선 도체에서 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 이해하고, 이를 통해 자기장의 분포와 방향을 관찰하는 것이다. 전류가 흐르는 도체 주변에서는 전자기학의 기본 원리에 따라 자기장이 형성되며, 이는 앙페르의 법칙에 의해 설명된다. 이 실험을 통해 직선 도체의 주변에서 나타나는 자기장의 세기와 방향을 측정함으로써 이론적인 예측과 실험적인 결과를 비교할 수 있다. 또한, 자기장 측정 도구인 홀 센서나 나침반을 사용하여 자기장 세기를 수치적으로 측정하고, 이를 통해 도체에 흐르는 전류와 자기장 세기 간의 관계를 분석할 수 있다. 직선 도체에 흐르는 전류는 도체 주위에 원형의 자기장을 생성하고, 이 자기장의 세기는 전류의 세기와 도체로부터의 거리의 함수로 나타난다. 따라서 실험에서는 다양한 전류 값을 설정하고, 그에 따른 자기장 세기를 측정하여 이론적인 예측과 비교함으로써 물리적 원리를 입증할 수 있다. 이 과정에서 학생들은 전자기학의 기본 개념인 비오-사바르 법칙을 직접 체험하며, 자기장과 전류 간의 관계를 더욱 뚜렷하게 이해할 수 있다. 또한, 실험을 통해 얻은 데이터를 그래프로 나타내고, 데…(생략)