국립중앙과학관 세종과학실험 토론캠프​​

1.실험목표

1) 직선 도선에 전류가 흐를 때 생성되는 자기장을 이해하고, 도선이 흐르는 전류 및 도선으로부터의 거리와 자기장과의 관계식을 유추해본다.

2) 자기장이 전류가 흐르는 도선에 작용하는 힘의 방향을 알고 자기장이 전류가 흐르는 도선에 힘의 크기와 전류의 세기와의 관계를 이해한다.

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2. 실험재료

에나멜선, 나침반, 연결 도선​

3. 실험기구

전기 그네(말굽자석, 원형 코일, 스탠드), 직류 전원 장치, 자, 스탠드(직선 도선 고정용)​

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4. 실험방법    

< 전류에 의한 자기장>

1. 스탠드에 에나멜선을 올린 후, 직류 전원 장치를 통하여 전류를 공급한다. 

사진1. 스탠드에 에나멜선을 세팅한 모습

2. 휴대폰의 나침반 앱을 이용하여 북쪽 0도를 맞춘다.​

3. 휴대폰을 직선 도선 아래에 놓은 후, 직선 도선에 전류의 방향을 바꾸어가며 나침반이 돌아가는 것을 확인한다.

4. 전류의 세기와 휴대폰과 에나멜 선 사이의 거리를 조절하며 각도를 측정한다. 

사진3. 직류전원장치로 전류의 세기를 조절하는 모습

<자기장이 도선에 작용하는 힘>

1. 전기 그네를 설치하고, 직류 전류계와 연결한다. 

사진4. 설치된 전기그네

2. 스위치를 이용하여 코일에 전류를 흘린다.

사진5. 전기그네 코일에 전류를 보내는 모습

3. 코일에 전류가 흐를 때 그네가 움직이는 방향을 관찰한다.

4. 자석의 방향, 전류의 크기와 방향을 변화시키며 그네가 움직이는 방향을 관찰한다. 

사진6. 스위치를 켜서 전기그네가 움직이는 모습