[물리학 실험] 등전위선 레포트

목차

1.실험 목적
2.배경 이론
3.실험 방법
4.실험 결과 및 분석
5.오차의 원인 및 개선 점
6.결론

본문내용

1. 실험 목적
서로 떨어진 전하 사이에 작용하는 힘을 이해하기 위해 전기마당이라는 개념을 도입한다. 즉, 전하에 의해 그 주위에 전기마당이 생성되고, 이 전기마당 내에 다른 전하가 있으면 그 전하는 전기장의 크기에 비례하는 힘을 받게 된다. 이 때의 비례상수는 힘을 받는 전하의 전하량이다. 한편 단위 전하를 기준 점에서 특정 지점까지 이동시킬 때 필요한 최소의 일(에너지)을 전위 차 혹은 전기 퍼텐셜 차라고 하며 임의의 한 지점을 기준 점으로 택하고 여기서의 전위를 0이라 약속하면 각 지점과 기준 점과의 전위차가 곧 각 지점에서의 전위 혹은 전기 퍼텐셜이 된다. 등전위선은 전위가 같은 지점을 이은 가상의 선으로 등전위선을 따라 전하가 이동하는 경우 일은 0이며 등전위선은 전기장과 항상 수직이다. 따라서 등전위선을 통해 전기장의 분포를 알 수 있다. 이 실험에서는 전기가 통하는 종이 위에 두 전극을 놓고, 전위차를 가한 다음 등전위점, 등전위선을 구한다. 이를 통해 두 전극에 의한 등전위선의 형성과 모습을 관찰한다.

2. 배경 이론
가. 전기마당, 전위차, 등전위선
인접한 두 곳(r1, r2) 에서 U1=U2≠0 인 경우
이고, 따라서 등전위점들을 이은 등전위선(면) 위의 각 지점에서의 전기장은 등전위선(면)에 수직이다.

참고 자료

Halliday et al, Principles of Physics, 9/e, Wiley, 2011
http://physlab.snu.ac.kr
http://wolframalpha.com