전위와 전압

소개글

본 실험에서는 총 3개의 실험을 진행한다. 첫 번째 실험에서는 다섯 가지 형태의 전극에 대해서 등전위선의 모양을 그려본다. 두 번째 실험에서는 여러 가지 금속 물질에 대한 비저항의 차이가 양단에 걸리는 전압의 크기에 어떤 영향을 끼치는지 알아본다.

목차

Ⅰ. 서론
1. 실험 배경 및 동기
2. 실험목적

Ⅱ. 이론
1. 전위(electric potential)와 전압(voltage)의 정의
2. 전기력선과 전압, 등전위선

Ⅲ. 실험방법
1. 실험 장치의 특성

2. 실험 절차
가. 실험 A 등전위선 찾기
나. 실험 B 저항체의 저항 크기 분석
다. 실험 C 카본지와 니크롬선의 저항 비교
라. 실험 D 니크롬선과 구리의 저항 비교

Ⅳ. 결과 및 분석
1. 실험 A 등전위선 찾기
나. 실험 B 저항체의 저항 크기 분석
다. 실험 C 카본지와 구리의 저항 비교
라. 실험 D 니크롬선과 구리의 저항 비교

Ⅴ. 결론

본문내용

1. 실험 배경 및 동기
전위와 전압은 전자기학과 전기역학을 이해하는데 필요한 가장 기본적인 개념 중의 하나이다. 전위와 전압은 현대 문명의 엔진 역할을 하는 발전소, 항공기 등 모든 전기 설비의 기초 개념이 될 뿐만 아니라 일상생활 속에서도 흔히 듣는 용어들이다. 하지만 이러한 중요성과 일상 생활에서의 친근감에도 불구하고 두 용어의 엄밀한 물리학적 의미와 응용은 상당히 난해하다. 본 실험에서는 이와 관련된 여러 가지 기초 실험을 통해 이 두 용어에 대한 이해를 좀 더 견고히 하고자 한다.

2. 실험목적
본 실험에서는 총 3개의 실험을 진행한다. 첫 번째 실험에서는 다섯 가지 형태의 전극에 대해서 등전위선의 모양을 그려본다. 두 번째 실험에서는 여러 가지 금속 물질에 대한 비저항의 차이가 양단에 걸리는 전압의 크기에 어떤 영향을 끼치는지 알아본다.

Ⅱ. 이론
1. 전위(electric potential)와 전압(voltage)의 정의
어떤 공간 내에서 연속적으로 분포한 전하에 의한 전위는 다음 식에 의해서 계산될 수 있다.



단, 이 때 는 어떤 지점에서의 전기적 위치에너지, 은 점전하와 지점 사이의 거리 는 진공에서의 유전율이다. 전압은 어떤 전기장 내에서 두 점 사이의 전기적 위치에너지, 즉 전위의 차이를 의미한다. 그러므로 두 점 a와 b 사이의 전위는 다음 식에 의해서 계산될 수 있다.



단 이 때 는 점 a에서의 전위, 는 점 b에서의 전위를 나타낸다. 그리고 는 전기장, 은 점 b에서 점 a까지 가는 경로 상에서의 무한히 작은 변위이다.

실험 A에서는 어떤 연속 전하는 그 주위에 와 같은 전위를 형성하며 이때의 전기장은 공간에서의 전압의 구배로서 와 같이 주어진다. 그러므로 등전위성과 전기장 벡터는 항상 수직이다. 임의의 저항체의 저항은 의 공식으로서 주어진다. 이 때 은 저항체의 저항, 은 저항체 물질의 종류에 따라 고유하게 주어지는 비저항, 은 저항체의 길이, 은 저항체의 단면적이다.

참고 자료

없음