등전위선 (equipotential)

소개글

일반물리학 등전위선 실험입니다. 이론은 메뉴얼에 다 나와있을 거고, 방법 요약이랑 검토 위주로 작성했습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 방법 요약

3. 검토
1) 두 전극체 사이의 등전위 분포
2) 등전위선의 모양
3) 기타

본문내용

1. 실험 목적
전기장과 등전위선의 특성을 공부하고, 검침봉을 이용하여 전류가 흐르는 도체판의 등전위선을 측정한다.

2. 방법 요약
1) 등전위선 측정장치 준비
2) 각 전극체에 전원(전류가 어느 정도 흐르게 조정) 연결 -> 전원 OFF
3) 검류계에 이동 검침봉, 고정 검침봉 연결 (검류계 영점 조정)
4) 전원 ON -> 전류계에 전류 확인 -> 유리판에 고정 검침봉 고정
5) 이동 검침봉 이용하여 다른 곳과의 전류 흐름 확인 (전류=0인 지점;등전위점)
6) 고정 검침봉 적당한 위치로 이동하며 다른 곳과의 전류 흐름도 확인 -> 용지에 표시
7) 전극체 모양 교체 -> 반복 실험

3. 검토
고정 검침봉의 위치를 각 전극체 당 2번씩 변화시킨 결과, 첨부된 그림과 같이 ‘거의’ 동심원 모양에 가까운 등전위선의 일부가 그려졌다.

1) 두 전극체 사이의 등전위선 분포
두 전극체 사이의 등전위선은 좁은 간격으로 그려진다. 그 이유는 전극체 사이에서는 전기장의 세기가 크기 때문에 전기력선의 밀도가 조밀해지고, 그에 수직인 등전위선 역시 조밀하게 표현된다. (거리에 따른 전위차가 다른 곳보다 크다) 이것은 산의 경사가 급해질 때의 등고선에 해당한다고 할 수 있다.

2) 등전위선의 모양
다음 아래의 그림과 같이 전극체를 원점으로 하였을 때 실선이 실험값이고, 점선이 이론값이다. 그림에서 알 수 있듯이 등전위선이 이론에서와 같이 완벽한 x축 대칭이 아니다. 이것은 실험적 오차라고 할 수 있다.
생각되는 오차의 원인은 다음과 같다.

- 실험계가 완전한 고립계가 아니다. 즉, 외부 전류의 영향을 받을 수 있다. 왼쪽 그림에서는 등전위선의 모양이 아래쪽으로 조밀해졌는데,

참고 자료

없음