일반물리학실험 등전위선과 전기장 만점 A 보고서
- 최초 등록일
- 2020.09.27
- 최종 저작일
- 2019.09
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목차
1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 결과에 대한 논의
7. 결론
8. 참고 문헌 및 출처
본문내용
1. 실험 목적
주어진 전극 배치에 대해 등전위선과 전기력선을 그려봄으로써 전위와 전기장의 개념을 이 해한다.
2. 실험 원리
점전하 q와 q′사이에는 쿨롱 법칙에 의해서 다음과 같은 힘이 작용한다.
F = K(qq′/r*r)r
여기서 K는 상수로 8.99 X 10^9 Nm²/C²이고, r은 두 전하 사이의 거리이며, r은 단위 벡터이다. 임의의 점전하 q가 다른 전하로 인해 생긴 전기장 E로 인해 힘 F를 받을 때 그 점에서의 전기장은
E = F/q
로 정의되며, 그 점의 전위 V는 단위 전하 당의 위치 에너지로 정의된다. 그러므로 전하 q에서 거리 r만큼 떨어진 위치에서의 전위는
V = (1/4πε0)(q/r)
가 된다. 이 식으로부터 점전하 q에서 방사상으로 같은 거리 r만큼 떨어진 점의 집합인 구의 표면이 전위가 같은 등전위면임을 알 수 있다. 이와 같이 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재하며, 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다.
전기장 E에서 전하 q를 한 점에서 다른 점으로 dl만큼 이동시키는 데 필요한 일 dW는 다음 식과 같이 주어진다.
dW = q dV = -qE · dl
참고 자료
회로이론, 개정판, 6판, Alexander Sadiku, Mc Graw Hill Education, 2017년
대학물리학, 개정판, 4판, Randall D.Knight, 청문각, 2019년