부산대학교 일반물리학실험 등전위선과 전기장 결과보고서

소개글

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험목적
주어진 전극 배치에 대해 등전위선과 전기력선을 그려봄으로써 전위와 전기장의 개념을 이해한다.
2. 실험원리
점전하 q와 q'사이에는 쿨롱 법칙에 의해서 다음과 같은 힘이 작용한다.
 ′ 
여기서 K는 상수로    이고, r은 두 전하 사이의 거리이며,  은 단위 벡터이다. 임의의 점전하 q가 다른 전하로 인해 생긴 전기장 로 인해 힘 를 받을 때 그 점에서의 전기장은
 
로 정의되며, 그 점의 전위 V는 단위 전하당의 위치 에너지로 정의된다. 그러므로 전하 q에서 거리r 만큼 떨어진 위치에서의 전위는
  
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  하에서 전하 q를 한 점에서 다른 점으로  만큼 이동시키는 데 필요한 일  는 다음 식과 같이 주어진다.
       ∙
여기서  는 두 점사이의 전위차이며, (-)부호는 전기장의 반대 방향으로 일을 하는 것을 뜻한다. W와 q의 단위가 각각 Joule과 Coulomb이면, 전위 V의 단위는 Volt로 주어진다.

참고 자료

부산대학교 일반물리학실험실 ; http://gplab.phys.pusan.ac.kr/