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Ch. 29 자기장 (Magnetic fields)

Ch. 29 자기장 (Magnetic fields). BC 800 그리스 , 마그네시아 ; 자철광 (magnetite) 이라는 돌이 쇠조각을 끌어당김 1269 de Maricourt; 북극과 남극이 존재 , 인력과 척력이 존재 1600 W. Gilbert; 지구 영구자석 1750 실험가들 ; 자기 단극은 존재하지 않는다 ! 1819 Hans Oersted( 덴마크 ); 움직이는 전하와 자기의 관계 Andre Ampere( 프 ); 자기력의 정량적인 법칙

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Presentation Transcript

  1. Ch. 29 자기장(Magnetic fields) • BC 800 그리스, 마그네시아; 자철광(magnetite)이라는 돌이 쇠조각을 끌어당김 • 1269 de Maricourt; 북극과 남극이 존재, 인력과 척력이 존재 • 1600 W. Gilbert; 지구영구자석 • 1750 실험가들; 자기 단극은 존재하지 않는다! • 1819 Hans Oersted(덴마크); 움직이는 전하와 자기의 관계 Andre Ampere(프); 자기력의 정량적인 법칙 • 1820 Faraday, Joseph Henry; 움직이는 자석이 전류를 생성 Maxwell;전기장이 자기장을 생성!

  2. 29.1 자기장과 자기력 (Magnetic Fields and Forces) • 자기장; 전하주위에 전기장이 생기는 것처럼 움직이는 전하의 주위에 전기장과 더불어 자기장이 발생 • 자기력선 크기: 자기력선의 밀도 B에 비례 방향: N극이 가리키는 방향

  3. 자기장 B속에 대전입자의 운동 실험결과 1. 자기력의 크기 • 자기력의 크기와 방향 입자의 속도와 자기장의 크기&방향에 의존 • 자기장과 같은 방향으로 움직이면 자기력=0 • 속도벡터가 자기장과 θ각으로 움직이면 • 양전하에 작용하는 자기력은 음전하에 작용하는 자기력과 반대방향 • 속도벡터가 자기장과 각θ를 이루면 • 이론적인 식

  4. 전기력과 자기력 비교 • 자기장의 단위 Tesla=1 T=N/Am 1T=104G (Gauss) Fig 29-1, p.896

  5. 예제 29-1 자기장 속에서의 전자의 운동

  6. 29.2 균일한 자기장 내에서 대전입자의 운동(Motion of a Charged Paarticles in a Uniform Magnetic Filed) 자기력은 입자의 속도에 수직 Newton 2nd law 각속력 주기 진동수

  7. 임의의 각도로 움직이면 X축방향은 힘의 성분이 없다 즉

  8. 자기항아리(Magnetic pot)

  9. 반알랜대(Van Allen radiation belt)

  10. 29.3 자기장 내에서 대전입자의 운동의 응용(Application Involving Charged Particles moving in a Magnetic Field) • 속도 선택기

  11. 질량분석기

  12. 전자의 비전하( e/m)측정 (J. J. Thomson, 1897)

  13. 사이클로트론

  14. 29.4 전류가 흐르는 도체에 작용하는 자기력(Magnetic force Acting on a Current-carrying Conductor)

  15. 균일한 자기장에 놓인 전류가 흐르는 도선에 받는 힘 한 개의 전하에 작용하는 자기력 전체 전하수 • 전체자기력

  16. 임의의 모양의 도선 도선에 작용하는 전체 자기력 경우1) 임의의 곡선 균일한 자기장 B 경우2) 닫힌고리 Fig 29-8, p.901

  17. 예제 29-2 반원형 도선에 작용하는 힘

  18. 29.5 균일한 자기장 내에서 전류고리가 받는 토크(Torque on a Current Loop in a Uniform Magnetic Field) • 고리평면과 자기장이 수직 1,3;b변 2,4;a변 토크의 크기

  19. 고리평면과 자기장이 각θ인 경우 1,3; 같은 힘 상쇄 2,4;a변

  20. 벡터적 표현 • N-turns

  21. 연습문제 • 8판; 9번, 22번

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