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[자연과학] [물리實驗] 전류와 전류 사이 - 로렌츠의 힘

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이 돌림힘의 방향을 확인하고, 그 크기가 자기마당과 도선에 흐르는 전류에 어떻게 의존하는지를 알아본려고 한다.

2. 배경 理論(이론)(원리)

서로 떨어진 도선에 흐르는 전류사이에 미치는 힘은 먼저 한 전류에 의해 주위 공간에 자기마당이 형성되고 이 자기마당 안에 전류가 흐르는 다른 도선이 놓이면 이 도선의 전류가 자기마당에 의해 힘을 받는 것으로 생각할 수 있다아 두 평행한 직선 도선을 흐르는 전류를 각각 ia와 ib, 도선 사이의 거리를 d 라고 하면 전류 ia 에 의해 생긴 자기마당은 전류 ib가 흐르는 도선 위치에서 그 크기가

B(a) 〓 ia/(2πd) (1)

이고, 방향은 오른나사의 법칙을 따라서 아래 방향이다.
이 자기마당에 의해 전류 ib 가 흐르는 도선 b 의 길이 L 인 부분이 받는 힘은

(2)

이다. 윗 식에서 는 투자율로서 진공 또는 자성이 없는 물질 안에서 μo 〓 Tm/A 로 definition 된 값이다.




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[물리test(실험) ] 전류와 전류 사이 - 로렌츠의 힘

1. test(실험) 목적

전류가 흐르는 도선 주위에는 자기마당이 생겨나고, 자기마당 안에 전류가 흐르는 닫혀진 도선을 놓으면 도선은 돌림힘(torque)을 받는다. 이 test(실험) 에서는 직류전류가 흐르는 솔레노이드의 고른 자기마당 안에 전류가 흐르는 도선을 넣고 이 도선이 받는 자기 돌림힘을 측정(measurement)한다. 즉, 전류와 전류사이에는 돌림힘이 작용한다. 그림에서 자기마당과 전류 ib의 방향이 서로 수직이므로 이 자기힘의 크기는

Fba 〓 ibLB 〓 μ0 iaibL/(2πd) …(省略)
[자연과학] [물리實驗] 전류와 전류 사이 - 로렌츠의 힘

실험결과/물리




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[자연과학] [물리實驗] 전류와 전류 사이 - 로렌츠의 힘



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다. 또, 직선도선 주위에 생기는 자기마당과 같이 자기마당이 불균일한(즉, 위치에 따라서 방향이나 크기가 변하는) 경우, 두 도선은 서로 힘을 미치기도 한다.

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