일반물리학실험 - 등전위선 측정

소개

전공필수 - 등전위선 측정에 관한 리포트

목차

1. 실험제목
2. 실험원리
3. 기구 및 장치
4. 실험방법
5. 주의사항
6. 실험결과
7. 고찰

본문내용

1. 실험제목 : 등 전위 측정
2. 실험원리
2차원 평면에서 동일한 전위를 가지고 있는 점들을 서로 연결하면 전위가 서로 같은 등전위선이 된다. 얇은 도체판 위에 전극을 설치하고 전류를 흐르게 하여 그 판 위에서 전위가 서로 같은 지점을 찾아서 연결하면 등선위선이 되는데, 전극의 모양을 다르게 하였을 때 등전위선의 모양이 어떻게 되는지 알아본다.
전하는 전기를 띠고 있는데, 양의 전기를 갖고 있는 양전하와 음의 전기를 가지고 있는 음전하 두 종류가 있다. 이들 전하 주위에는 전기장이 형성되는데 이 전기장을 눈에 보이도록 선으로 표시해 주는 것이 전기력선이다.
양전하에서는 전기력선의 방향이 밖으로 나가는 방향이고, 음전하에서는 전기력선이 들어오는 방향인데, 화살표로 그 방향을 나타낸다. [그림 1] (a)는 양전하가 있을 때 주변에 형성되는 전기장을 전기력선을 사용하여 보여주고 있다. 전기장의 방향은 화살표로 나타내었다.
전기장 내의 공간에서 임의의 한 점의 전기장의 크기는 다음과 같이 정의한다. 이 전기장 내에 시험전하 q를 가져다 놓으면 이 전하는 전기장 내에서 힘 F를 받게 되는데, 이때 단위 전하당 받는 힘의 크기를 전기장 E라고 약속한다.
E= F over q
(1)
전하 주변의 전기장은 벡터 전기장 E로써 기술될 수 있을 뿐만 아니라 전위 V라는 스칼라 양으로도 기술할 수 있다. 전기장 내의 두 점에서의 전위차는 낮은 전위에서 높은 전위로 전하를 운반할 때 외부에서 해줘야 하는 일(W)을 측정하여 알 수 있는데, 단위 전하당의 일(또는 위치 에너지)을 전위(차) V라 한다. 외부에서 해준 일은 전하의 위치에너지를 높이는데 사용하였기 때문이다.
V= W over q
(2)
양전하로부터 거리가 가까우면 전위가 높고 거리가 멀어지면 멀어질수록 거리에 따라 전위가 낮아지게 되는데, [그림 1] (a)와 같이 양전하로부터 같은 거리에 있는 원둘레에서는 전위가 서로 같게 되는데 이러한 선을 등전위선이라 한다.

참고자료

· 일반물리학실험 장평우외 6명 2002년 상학당