등전위선 실험

소개글

등전위선 실험 보고서입니다. (참고그림 기재)실험을 통해 나온 결과값들을 보고 직접 경향성을 찾아 이론을 증명하고 분석하였습니다.알차게 구성 되어있으며 `분석 및 토의`를 각별히 신경써 작성하였습니다. 참고자료로 쓰기에 좋은 레포트로 판단됩니다.

목차

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본문내용

<등전위선 실험>

물리학 및 실험Ⅱ 수 10:00~11:50

담당조교 : 이 종 수



1. 실험 목적

두 개의 전극에 의해 전기장이 형성된 도체판(전도성 종이)에서 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 찾고 이를 통해 전기장의 개념을 이해한다. 또한 전극의 모양에 따른 등전위선의 형태를 비교한다.

2. 이론 및 원리

전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. q가 이 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 점에서 전기장은 로 정의된다. 한편, 그 점에서 전위 V는 단위전하당의 에너지로 정의된다.(중력장에서의 위치에너지나 전기장의 전위에 의한 에너지나 같은 개념이다. 그 에너지만큼 외부에 일을 할 수 있는 상태에 놓이게 된다.). 전기장 내에는 같은 전위를 가지는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 전기력선이나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점전하Q가 만드는 전기장의 전기력선은 Q가 있는 점을 중심으로 하는 방사선이며 등전위면은 Q점을 중심으로 하는 동심구면이 된다. 등전위면 위에서 전하를 이동시킬 때 하는 일은 0이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다. 따라서 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 정전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해 가는 경우이므로, 전력선은 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다. 따라서 전기장 E의 방향은 전위 V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변위를 dl이라 하면, E와 V사이의 관계식은
또는 이다.

참고 자료

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