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[1] 목적

전류가 흐르는 원형 도선의 자기장을 관찰하고, 자기장과 전류와의 관계. 자기장과 거리와의 관계를 검토한다. 또 이 원형 도선에 외부 자기장을 가하여 이를 변화시키면, 유도기전력이 발생함을 관찰한다.

[2] 원리

?자기장 (magnetic field)
개요 : 자극 주위나 전류가 지나는 도선 주위에 생기는 자기력이 작용하는 공간.
자계, 자장이라고도 한다. 그 안에 놓은 다른 자극에 힘을 미칠 뿐만 아니라 그 곳을 지나는 전류에도 힘을 미치며, 반대로 자기장 안에서 도체를 움직이면 도체 내에 기전력이 유발된다. 즉, 자극이나 전류에 의해 특수한 성질이 주어지는 공간이다. 전류와 자기장의 이와 같은 상호 작용은 전기현상과 자기현상의 밀접한 관계를 나타내는 것으로, 전동기나 발전기를 비롯하여 많은 전기기기에 널리 이용된다.
자기장의 특징은 자기장 내의 각각의 점이 잠재적으로 지니고 있는 자기력의 세기이다. 이것을 자기장의 세기라고 하며, 단위인 양자하를 자기장 내의 한 점에 놓았을 때 이것이 작용하는 자기력의 크기와 방향을 그 점에서의 자기장의 세기로 정한다. 그 단위는 자하의 단위를 CGS 전자기 단위로 할 때 에르스텟(Oe)을 사용한다. 즉, 1CGS 전자기 단위인 양자하에 대하여 1dyn 의 힘이 미치는 경우에 그 점의 자기장의 세기를 1Oe이라 한다. 이 밖에 전류의 자기 작용에 의해서 정해지는 암페어 횟수/미터 (AT/m) 라는 단위도 있다.

? 전류에 의한 자기장 : 직선으로 된 도선을 흐르는 전류 주위에는 그 도선을 둘러싸는 원형의 자기장이 나타난다. 이 경우 자기장의 방향은 전류의 방향을 오른 나사의 진행 방향으로 할 때 나사가 도는 방향과 같으며, 도선에 대하여 수직으로 d만큼 떨어진 곳에서는 에르스텟을 단위로 했을 때 0.2i/d 라는 세기를 가진다. 또 코일과 같은 원형회로에 전류를 통하면, 그 회로를 관통하는 모양의 자기장이 생기는데, 그 방향은 전류의 방향이 오른나사의 회정방향일 때 나사가 나아가는 방향과 같다. 이 때 자기장의 세기는 전류의 세기를 i라 하고, 회로의 중심점에서 에르스텟을 단위로 하면 0.2πi/r가 되며, 회로에서 r만큼 떨어진 점의 자기장은 0.2πi/(a는 회로의 반지름)의 크기를 가진다.

? 전자기유도
1820년 외르스테드(Oersted)에 의해 전류 주위의 자기장이 알려진 후 과학자들은 자기장에 의해 전류를 발생시킬 수 있을 것이…(생략)