아주대학교 물리학실험 14. 등전위선 결과

소개글

물리학실험 10판으로 작성 (A+)

목차

[1] 측정값

[2] 토의
1. 질문에 대한 검토
1.1. 도체 상의 모든 점은 전위가 과연 같은가?
1.2. 속이 빈 도체의 내부 공간에서도 등전위인가?
1.3. 전기장의 방향은 V/cm로 측정한 최대값 방향에 대해 어떤 방향인가?
1.4. 등전위선의 간격과 는 어떤 상관관계를 갖는가?
1.5. V/cm 단위와 N/C 단위는 어떤 관계인가?
2. 실험과정 및 결과에 대한 검토

본문내용

[1] 측정값
※등전위선 그래프 첨부

[2] 토의
1. 질문에 대한 검토
1.1. 도체 상의 모든 점은 전위가 과연 같은가?

; 도체에 전류가 흐르지 않는 경우나 도체 주위에 외부 전기장이 존재하지 않아서 도체 내의 전하의 알짜 운동이 없는 경우 등, 즉, 도체 내부의 전기장 일 때 도체가 정전기적 평형 상태에 있다고 한다. 도체에 존재하는 과잉 전하는 도체 표면에 고르게 분포하게 되는데, 이에 따라 이론적으로 도체 상의 모든 점에서 동일한 전위를 갖는다.

<중 략>

실험 1은 등전위선을 구하는 실험이다. 원형 전극에 10V의 전압을 인가한 후 선형 전극과의 사이에서 1V의 간격으로 각 간격마다 7개의 등전위점들을 찾고, 등전위점들을 부드러운 곡선으로 연결하여 등전위선을 스케치할 수 있었다. 등전위선 상에서는 의 관계를 만족하므로 전기장 는 등전위선을 따르는 변위 와 수직관계를 갖는다. 즉, 등전위선은 같은 점에서의 전기력선과 항상 수직관계를 가져야만 한다. 실험 결과 원형 전극 주위의 등전위선은 점전하에서 발생하는 등전위선과 같이 원형 전극을 감싸는 듯이 휘어져 있는 상태로 형성되어 있다.

참고 자료

Raymond A. Serway, John W. Jewett,『대학물리학Ⅱ』, 7판, 대학물리학 교재 편찬 위원회 옮김, (서울: 북스힐, 2010), pp.552-593.
http://sillurian.tistory.com/10(2012-07-05).