등전위선과 자기장 예비보고서

소개글

부산대, 일물실,일반물리학실험

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리

3. 실험 기구 및 장치

4. 실험 방법

5. 참고 문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
등전위선과 전기장의 개념을 이해하고 주어진 전극 배치에 대해 등전위선과 전기장을 그려봄으로써 등전위선의 모양과 전기장의 방향을 확인한다.

2. 실험 원리
점전하 와 사이에는 쿨롱법칙에 의해서 다음과 같은 힘이 작용한다.
(23.1)
여기서 는 상수로서 이고, 은 두 전하 사이긔 거리이며, 은 단위 벡터이다. 임의의 점전하 가 다른 전하로 인해 생긴 전기장 로 인해 힘 를 받을 때 그 점에서의 전기장은
(23.2)
로 정의되고 벡터량이다. 이때 그 점의 전위 는 단위 전하당의 위치 에너지로 정의된다. 그러므로 전하 에서 거리 만큼 떨어진 위치에서의 전위는
(23.3)
이 되고 스칼라 량이다. 이 식에서 점전하 에서 방사상으로 같은 거리 만큼 떨어진 점의 집합인 구의 표면이 전위가 같은 등전위면이다. 이와 같이 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을 2차원에서는 등전위선을 이룬다.
두 점 사이의 전위차 는 다음 식과 같이 주어진다.
(23.4)

그림23.1 : 두 점전하에 의해 생기는 등전위선과 전기장
여기서, 는 전하 를 한 점에서 다른 점으로 만큼 이동시키는 데 필요한 일이며, (-)부호는 전기장의 반대방향으로 일을 하는 것을 뜻한다. 와 의 단위가 각각 joule과 coulomb이면, 전위 의 단위는 Volt로 주어진다.

참고 자료

위키 백과 [http://ko.wikipedia.org/]
네이버 백과 사전 [http://100.naver.com/]
일반물리학실험[부산대학교 물리학교재 재편찬위원회]
부산대학교 물리학과 [http://www.phys.pusan.ac.kr/]
누드교과서 물리 1, 2[ETOOS]