등전위선 (예비+결과)

목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 참고문헌
7. 토의

본문내용

１. 실험목표
: 도체판(또는 전해질)에 전류를 흐르게 하여 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 이해한다.

２. 실험원리
① 전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다.
② 시험전하 q가 이 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 점에서의 전기장은
E=F/q로 정의된다. 한편. 그 점의 전위 V는 단위전하당의 위치에너지로 정의된다.
③ 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들 이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을. 2차원에서는 등전위선을 이룬다.
④ 전기력선나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점
전하 Q가 만드는 전기장의 전력선은 Q가 있는 점을 증심으로 하는 방사선이며
(그림1 (a 참조)), 등전위면은 Q점을 증심으로 하는 동심구면이 된다.
⑤ +Q의 점전하와 -Q 의 점전하가 공간에 놓여 있을 때는 그림 1 (b) 와 같은
전력선과 등전위면을 그릴 수 있다. 등전위면 위에서 전하를 이동시키는데
하는 일은 영이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다.
⑥ 따라서, 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은
정전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로, 전력선은
전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다.
⑦ 따라서, 전기장 E의 방향은 그 점에서 전위 V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변위를 dl 하면, E와 V 사 이의 관계식은
⑧ 따라서, 전기장 E는 등전위선 (면)에 수직이 된다. n은 등전위면 (선)에 수직인 단위벡터이다
⑨ 편의상 2차원 평면에 대해서 실험적인 이을을 생각해 보자.
즉, 어느 도체판의 두 단자를 통해서 전류를 흘릴 때 도체판 내에서의 전류의 유선의 방향은 전기장의 방향 을 나타낸다.

참고 자료

일반물리학실험 – 건국대학교 물리학과 141pg ,
https://www.google.co.kr/search?q=%EB%93%B1%EC%A0%84%EC%9C%84%EC%84%A0&newwindow=1&es_sm=122&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=zdQfVOjdL4Om8AWy1YGAAg&ved=0CAYQ_AUoAQ#facrc=_&imgdii=_&imgrc=5Z9oX93cc6IivM%253A%3BDMOrB4RjryGNhM%3Bhttp%253A%252F%252Fcfile230.uf.daum.net%252Fimage%252F114C40434FF07927238AD5%3Bhttp%253A%252F%252Fblog.daum.net%252F_blog%252FBlogTypeView.do%253Fblogid%253D0ZFF3%2526articleno%253D71%2526categoryId%253D1%2526regdt%253D20120701161224%3B522%3B528