헬름홀츠 코일에 의해 발생되는 자기장을 조사하고 헬름홀츠 코일간의 자기장의 세기를 측정하며 코일간의 떨어진 거리와 자기장의 세기를 이해 한다.
◎ 배경이론
- 헬름홀츠 코일(독일어: Helmholtz-Spule)은 거의 균일한 자기장을 발생시키기 위한 장치이다. 독일 물리학자 헤르만 폰 헬름홀츠의 이름을 따서 명명되었다.
헬름홀츠 코일을 두 개의 동일한 원형 코일로 이루어져 있다. 두 코일은 실험 영역을 사이에 두고 중심축을 공유하며 서로 나란하게 위치해 있다. 이때 두 코일 사이의 거리 는 코일의 반경 과 같으며 각각의 코일에는 동일한 세기의 전류가 동일한 방향으로 흐른다.
헬름홀츠 코일의 전제조건인 은 코일의 중심에서 로 만든다. 즉 자기장의 불균일성을 최소화한다. (이것은 처음의 제로가 아닌 도함수가 임을 의미한다. 자세한 것은 후술), 다만 중심과 코일평면 사이의 자기장 세기에 약 7%의 차이가 남는다.
h값이 조금씩 늘어나면 중심에서와 코일평면에서의 자기장 차이가 감소되나, 그 대신 중심 근처에서의 자기장 균일성이 약화된다. 약화된 정도는 로 계산된다.
일부 기기에서, 지구 자기장을 상쇄시켜 자기장 세기를 0에 근사시키기 위해 헬름홀츠 코일을 사용하기도 한다.
-자기장은 자극이나 전류에 의해 특수한 성질이 주어지는 공간으로 자극 주위나 전류가 지나는 도선 주위에 생기는, 자기력이 작용하는 공간. 자계·자장이라고 한다. 그 안에 놓은 다른 자극에 힘을 미칠 뿐만 아니라 그곳을 지나는 전류에도 힘을 미치며, 반대로 자기장 안에서 도체를 움직이면 도체 내에 기전력이 유발된다. 전류와 자기장의 이와 같은 상호작용은 전기현상과 자기현상의 밀접한 관계를 나타내는 것으로 전동기나 발전기를 비롯하여 많은 전기기기에 널리 이용된다.
◎ 실험기구
....
일반물리학 실험 - e,m 측정실험(전자기력) 일반물리학 실험 - e/m 측정실험
1.실험제목
-e/m 측정실험
2.실험목적
-Helmholtz coil을 이용하여 생성시킨 자기장 하에서 전자의 운동을 관측하여 자기장이 운동하는 하전입자에 미치는 힘을 이해한다.
3.관..
현대물리학 실험 - 전자의 e,m 측정 현대물리학 실험 - 전자의 e/m 측정
1. 관련개념
: 전자총, Helmholtz Coil, 자기장 속에서의 전자의 운동
2. 목적
: 운동하는 전자를 자기장 속에서 휘게하여 원운동을 시켜 원운동의 반지름, 자기장의 세기, ..
[전기전자 실험] 전자의 비전하(e,m) 측정 [실험 제목: 전자의 비전하(e/m) 측정]
실험날짜
실험 조
실험자
준비물
전자비임 편향관 1개, 고압전원장치 1조, Helmholtz coil용 전원장치(0~50V DC, 3A) 1조, Helmholtz 코일 1조(N=130회 2개), 필라멘트 ..
물리학 및 실험 - 전자기력 결과 보고서 물리학 및 실험 - 전자기력 결과 보고서
목 차
1.실험 목표
2.실험 이론
3.실험 장치
4.실험 방법
6.분석 및 토의
7.참고문헌
1.실험 목표
Helmholtz coil안에서 전자의 운동을 관측하여 자기장 안에서 하전입..
일반물리학 실험 - 헬름홀츠 코일에서의 자기장 측정 헬름홀츠 코일에서의 자기장 측정
1. 실험제목
헬름홀츠 코일에서의 자기장 측정
2. 실험목적
헬름홀츠 코일 배치에서의 자기장의 공간적 분포상태를 디지털 가우스 메터를 사용하여 측정한다.
3. 실험이..
현대물리학 실험 - 자기유도(Magnetic Induction) 현대물리 실험 - 자기유도(Magnetic Induction)
1. 관련개념
:Maxwell 방정식, Electical Eddy Field, 자기선속(Magnetic Flux), Magnetic Field of Coils, Induced Voltage
2. 실험목적
:긴 코일(Solenoid) 내..
헬름홀츠의 코일 실험보고서 실험방법
1. DataStudio를 실행시키고 셋업시킨다.
2. 실과 20g의 추를 매단 후, 코일의 반지름과 감은 도선의 수를 기록한다.
3. 코일에서 15cm 떨어진 곳에 센서를 두고, 직류전원을 전류 0.5A로 맞추어 준다.
..
[자연과학] 열 및 통계역학의 역사 열 및 통계역학의 역사
I. 배경
에너지 원리, 즉 힘의 일원성(一元性)과 보존 원리의 싹은 18세기까지 거슬러 올라간다. 물론, 최초의 암시를 찾는다면 찾는다면 훨씬 먼 옛날로 거슬러 올라가야 한다. 열역학 ..
기초회로실험(예비+결과) - 태브낭의 정리 태브낭의 정리
예비 보고서
1. 목적
(1) 단일 전압원의 DC회로의 등가 저항과 등가 전압을 구하는 방법을 익힌다.
(2) 직 병렬 회로의 분석시 등가 저항과 등가 전압의 값을 실험적으로 확인한다.
2. 이론
(1) 테..
유도-코일을 통한 자석-전압 센서 유도-코일을 통한 자석(전압 센서)
실험장비
패치코드, 전압 센서, AC/DC Electronics, 강력한 자석 막대
실험방법
1. 전압 센서 DIN을 아날로그 채널 A에 연결하라.
2. P 30 Induction 파일을 실행한다.
3. ..