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Intro ......

 

u는 자기능률(magnetic moment)이다. 우리가 알고 있는 한은 자기홀극(magnetic monopole)이 존재하지 않기 때문에, 일반적으로 북(North)와 남(South)라고 표기된다. 이 실험에서 여러분은 작고, d는 쌍극자의 중심에서부터의 거리(m)이고, 여러분은 자기 능률 또한 측정할 수 있. ,자석의 자기 능률을 측정하시오.hwp.zip `예비보고서` 일반 물리학 및 실험 2 `영구자석의 자기장` 영구자석의 자기장 막대자석은 북(N)과 남(S)극 두 개의 극을 가지고 있다. 그리고, 강력한 자석의 자성이 자석의 축을 따라 측정되는 거리에 따라서 어떻게 변화하는 지에 대해서 실험하게 될 것이다. 이 삼수는 거리의 세제곱에 반비례하고, 여전히 두 개의 극 밖에 생기지 않는다. 쌍극 자기장은 막대자석으로 국한되지 않는다. 만약 쌍극자와 매우 비슷하다면, 여러분의 자석이 쌍극자와 매우 비슷하게 행동을 하는지에 대해서 볼 수 있다. 자기장 센서(magnetic field sensor)는 자기장의 세기를 측정하는데 사용하게 될 것이다. 비슷하게  ......

 

 

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`예비보고서`

 

일반 물리학 및 실험 2

`영구자석의 자기장`

 

영구자석의 자기장

막대자석은 북(N)과 남(S)극 두 개의 극을 가지고 있다. 이것은 두 극을 가지고 있기 때문에 그러한 자석을 쌍극(dipole)이라고 부른다. 그리고, 일반적으로 북(North)와 남(South)라고 표기된다. 자석을 두 개로 자르더라도 두 개의 독립적인 극이 생기지 않는다. 각각의 조각은 여전히 두 극을 가지고 있다. 비슷하게 두 개의 자석은 함께 놓으면, 여전히 두 개의 극 밖에 생기지 않는다. 우리가 알고 있는 한은 자기홀극(magnetic monopole)이 존재하지 않기 때문에, 쌍극은 가장 간단한 자기장의 원천이다.

쌍극 자기장은 막대자석으로 국한되지 않는다. 고려해서 전류가 흐르는 도안 이런 일반적인 자기장의 모양이 생긴다.

그 축을 따라서 측정된 이상적인 쌍극자의 자기장 Baxis(tesla의 단위로 측정된)는

Baxis=u0/4п X 2u/d3

이다. 여기에서 u0 투자상수(permeability constant : 4п X 10-7 Tm/A)이고, d는 쌍극자의

중심에서부터의 거리(m)이고, u는 자기능률(magnetic moment)이다. 자기능률 u는 전기 전하가 전기장의 원천(source)의 세기를 측정하는 것과 똑같이, 자석의 세기를 측정한다. 이 삼수는 거리의 세제곱에 반비례하고, 다른 상황에서 공부한 제곱에 반비례하는 관계와 다르다.

이 실험에서 여러분은 작고, 강력한 자석의 자성이 자석의 축을 따라 측정되는 거리에 따라서 어떻게 변화하는 지에 대해서 실험하게 될 것이다. 자기장 센서(magnetic field sensor)는 자기장의 세기를 측정하는데 사용하게 될 것이다.

복잡한 형태의 자석은 더욱 복잡한 자기장을 만들게 될지라도 간단한 실험실의 자석은 거의 쌍극자이다. 여러분의 실험 자료와 이상적인 쌍극자의 자기장을 비교함으로써, 여러분의 자석이 쌍극자와 매우 비슷하게 행동을 하는지에 대해서 볼 수 있다. 만약 쌍극자와 매우 비슷하다면, 여러분은 자기 능률 또한 측정할 수 있다.

실험목적

작은 자석의 자기장을 측정하기 위해서 자기장 센서를 사용하시오.

자기장의 거리 의존성을 자기 쌍극자의 거리 의존성과 비교하시오.

자석의 자기 능률을 측정하시오.

실험도구

윈도즈 퍼스널 컴퓨터(Windows PC) 랩 프로(Lab Pro) 인터페이스

로그 프로그램(Logger Pro) 자기장 센서 강한 원판형 자석 2 자 테이프

실험방법

1. 막대 자를 테이블에 놓고…(생략)

 

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