Abstract

To discover the causes of the problems related to the magnetic interaction of electric currents flowing through multiple loops occurring in the science class and to solve those problems, we extended the model for the deflection of a compass needle near a straight electric wire with an electric current flowing through it, as proposed by Hyun and Park, and applied it to the deflection of a compass needle near multiple loops with electric currents flowing through them. The intensities of the magnetic fields formed by the electric currents flowing through multiple loops was found to increase in proportion to the number of loops because of the superposition of the magnetic fields so that they deviated from the proportion section. If the intensities of the magnetic fields are to be estimated based on the deflection angles of a compass needle, the intensities of the magnetic fields must be included in the proportion section connecting an electric light bulb with large resistance and a decreasing number of loop electric wires.

다중고리전선에 흐르는 전류의 자기작용 관련 실험수업에서 발생하는 문제들의 원인을 밝히고 그 문제들을 해결하기 위하여, Hyun과 Park이 제안한 전류가 흐르는 직선전선 부근의 나침반 자침의 편향모형을 확장하여 전류가 흐르는 다중고리전선 부근의 나침반 자침의 편향에 적용하였다. 다중고리전선에 흐르는 전류에 의한 자기장의 세기는 자기장의 중첩에 의하여 고리전선의 수에 비례하여 커져서 비례영역을 쉽게 벗어난다. 나침반 자침의 편향각을 근거로 자기장의 세기를 예측하기 위하여서는 저항이 큰 전구를 전기회로에 연결하고 고리전선의 수를 적게 하여 자기장의 세기가 비례영역 내에 있도록 해야 한다.

Keywords

• Electric current;
• Magnetic interaction;
• Magnetic field;
• Multiple loops;
• Magnetic compass needle;
• Deflection angle;
• Science class

• 전류;
• 자기작용;
• 자기장;
• 다중고리전선;
• 나침반 자침;
• 편향각;
• 실험수업;