[일반물리학실험 레포트] 등전위 실험
- 최초 등록일
- 2021.05.31
- 최종 저작일
- 2014.04
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소개글
일반물리학및실험 수강해 작성한 등전위 실험 레포트입니다.
목차
1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험장치
4. 실험절차
5. 실험결과
1) 전극 2개일 때의 실험결과
2) 전극 3개일 때의 실험결과
6. 결론 및 고찰
1) 만약 Conductive Paper에 전극이 하나만 연결된다면(즉, +극이나 -극 하나만 연결된다면) 등전위선을 찾을 수 있는가? 없다면 그 이유는?
2) 만약 두 개의 전극 사이에 적당한 전위차를 만든 다음에 전선으로 두 개의 전극을 연결해 준다면 등전위선을 관찰할 수 있는가? 없다면 그 이유는 무엇인가?
3) 등전위선이 가장 밀집한 곳은 어떤 곳인가? 그리고 그 이유는 무엇이라고 생각하는가?
본문내용
1.실험목적
등전위선을 실험적으로 관찰하고 이해한다
2.실험원리
전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하량 Q의 하전입자가 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 지점에서의 전기장은 E=F/Q로 정의된다. 한편 그 점의 전위 V는 단위전하당의 위치에너지로 정의된다. 전기장내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 전기력선이나 등전위면은 전기장내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점전하 Q가 만드는 전기장의 전기력선은 Q가 있는 점을 중심으로 방사선 모양이며 등전위면은 Q점을 중심으로 하는 동심구면이 된다. +Q의 점전하와 -Q의 점전하가 공간에 놓여있을 때는 전기력선과 등전위면을 그릴 수 있다.
등전위면에서 전하를 이동시키는데 필요한 일은 0이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다. 따라서 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 정전하가 전위의 높은 곳에서 낮은곳으로 이동해가는 경우이므로, 전기력선은 전위의 높은곳에서 낮은곳으로 이동해간다. 따라서 전기장 E의 방향은 그 점에서 전위 V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변위를 dℓ 이라고 하면, E와 V사이의 관계식은..
<중 략>
따라서 전기장 E는 등전위선(면)에 수직이 된다. 여기서 n은 등전위선(면)에 수직인 단위 벡터이다. 편의상 2차원 평면에 대해서 실험적인 이론을 생각해 보자. 즉, 어느 도체판의 두 단자를 통해서 전류를 흘릴 때, 도체판 내에서의 전류의 유선의 방향은 전기장의 방향을 나타낸다. 이 유선에 수직인 방향에는 전류가 흐르지 않으므로 전위차도 없다. 이와 같은 점들을 이은 선은 등전위선이 된다. 따라서, 도체판상의 두 점 사이에서 전류가 흐르지 않는다면, 이 두 점은 등전위상에 있는 점이다.
참고 자료
없음