포트폴리오 요약
1. 주제 : 전류가 만드는 자기장의 특성과 전자기 유도 원리(Lenz의 법칙) 규명 및 회로 소자의 동역학적 특성 통합 탐구
2. 동기 : 비오-사바르 법칙과 렌츠의 법칙 등 전자기학의 핵심 원리들이 실제 거시적 실험 장치에서 어떻게 구현되는지 확인하고자 했습니다. 특히 전력 손실이나 코일의 권선수 등 실제적인 변수가 이론값과 실험값 사이의 오차에 미치는 영향을 데이터로 입증하고, 전자기 상호작용에 대한 직관적 이해를 넘어 정량적 분석 역량을 기르기 위해 탐구를 수행했습니다.
결과물 : 실험 데이터 분석 그래프(B-I, B-R 관계), 전자기 유도 전압 측정치, 오차 분석 및 고찰 보고서

3. 진행 과정

Step 1. 자기장 및 지구자기장 탐구 : 원형 도선의 중심 및 축 위에서의 자기장을 측정하여 B∝I, B∝1/R 관계를 검집했습니다. 탄젠트 검류계의 원리를 이용하여 지구 자기장의 수평 성분을 정밀 측정했습니다.

Step 2. 전자기 유도 및 Lenz의 법칙 검증 : 이중 솔레노이드를 활용하여 1차 코일의 전류 변화가 2차 코일에 유도하는 전압을 측정했습니다. 유도 기전력이 자기선속의 변화를 방해하는 방향으로 발생함을 확인하여 Lenz의 법칙을 증명했습니다.

Step 3. 변압기 원리 및 오차 고찰 : 권선비(N
2
​
/N
1
​
)와 전압비(V
2
​
/V
1
​
)를 비교하고, 약 4%~30%까지 발생하는 오차의 원인을 전력 손실 및 자기누설 관점에서 분석했습니다.

Step 4. 통합 전자기학 체계 정립 : 앞서 진행한 등전위선, 옴의 법칙, 축전기 실험 결과를 결합하여 '전기장-자기장-회로'로 이어지는 전자기학의 통합적 흐름을 정리했습니다.

4. 포트폴리오 특징
목차 :

자기 현상: 전류에 의한 자기장 형성 및 지구자기장 측정

전자기 유도: Lenz의 법칙과 상호 유도 현상 분석

에너지 효율: 변압기 원리에서의 전력 손실 및 오차 원인