PART4자계의 특성
실험목적
- 1.전기자계의 특성에 대해서 알아본다.
- 2.암페어 법칙에 대해서 알아본다.
- 3.자계의 방향과 전류의 흐름에 대해서 알아본다.
실험 1 :암페어 법칙
이론
도선에 전류를 흘릴 때 도선주위에 생기는 자력선의 방향을 정의한 암페어의 법칙을 말합니다. 즉 도선에 흐르는 전류의 방향을 나사가 들어가는 방향이라고 하면 자력선은 오른나사를 돌리는 방향으로 원을 그리며 나타난다는 이론입니다.
① 오른나사의 법칙 : 전류의 방향으로 오른나사를 진행시킬 때에 나사를 돌리는 방향이 자기장의 방향이 된다.
② 암페어의 법칙 : 오른손의 엄지손가락을 전류의 방향으로 향하게 하고 나머지 네 손가락으로 도선을 감아쥐면 네 손가락의 방향이 자기장의 방향이 된다.
③ 도선에 흐르는 전류의 방향을 바꾸면 자침의 N극이 가리키는 방향이 반대로 된다. 이것은 전류의 방향이 바뀌면 자기장의 방향도 바뀌기 때문이다.
실험 과정
1. M04 보드의 Block a를 그림 4-3과 같이 결선하고 SW를 FWD에 위치한다.
2. DC 5V를 회로에 가하고 SW1을 눌렀을 때 나침반의 방향이 어떻게 되는지 기술하고, 전류계에 측정되는 값을 표 4-1 해당란에 기록한다.
(SW1을 누르는 시간은 너무 길지 않아야 한다.)
- 나침반의 방향으로 보아 전류가 어떤 방향으로 흐르고 있는지 기술하시오.
3. SW를 반대(REV)로 하였을 경우 나침반의 방향이 어떻게 되는지 기술하고, 전류계에 측정되는 값을 표 4-1 해당란에 기록한다.
- 나침반의 방향으로 보아 전류가 어떤 방향으로 흐르고 있는지 기술하시오.
4. 위 실험으로 보아 전류가 흐를 때, 자계는 어떠한 방향으로 생성이 되는지 기술하시오.
5. M04 보드의 Block b를 그림 4-3과 같이 결선하고, 위 2~4 과정을 수행한다.
- 이 때 두 나침반간에 편향의 방향은 일치하는가?
- 또한 두 나침반간에 편향의 각도는 일치하는가?
실험 4-1.1
1.결선 방법
1.전원 및 계측기 결선
M04 보드 좌측에 Fixed Power 5V 단자와 전면 패널의 Multimeter에서 mA/A 단자 간을 적색선으로 연결하고, Low 단자와 Block a의 V+ 단자 간을 적색선으로 연결한다.
M04 보드 좌측에 Fixed Power GND 단자와 접지단자 간에는 흑색선으로 연결한다.
2.결선도
3.측정방법
- 1Touch LCD 패널의 좌측 메뉴에서 dmm을 클릭하면 Digital Multi Meter 창이 나타나며 이때 를 클릭하면 전류값이 표시된다.
- 2SW1을 클릭하여 DMM에 표시되는 전류값을 측정하고, 나침반이 지시하는 편향방향을 표 4-1 해당란에 기록한다.
SW를 역방향(REV)전환했을 때 전류값을 측정하고 나침반이 지시하는 편향방향을 표 4-1 해당란에 기록한다.
- 3Block b를 위 2. 결선도와 3. 측정방법으로 측정하여 표 4-1에 기록한다.
결선도
실험 결과 보고서
1. 실험 결과표
2. 검토 및 정리
1) 표 4-1에서 전류가 흐를 때, 자계는 어떠한 방향으로 생성이 되는지 기술하시오.
- 표 4-1에서 Block b의 결과에서 두 나침반간에 편향의 방향은 일치하는가? 또한 두 나침반간에 편향의 각도는 일치하는가? 기술하시오.