[A+, 에리카] 2021-2학기 일반물리학실험2 등전위선 실험

소개글

간단하게 말씀드리자면
시간낭비하지마시고 참고하세요
A+ 레포트입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 원리
4. 실험 장치 및 방법
5. 실험 결과
6. 분석 및 토의
7. 과제용 질문
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
등전위선 실험

2. 실험목적(Introduction)
전기가 가해지는 두 도체의 사이에 형성되는 등전위 지도를 그려보고 전기장의 형상을 확인해본다.

3. 방법(Method)
3.1 이론 및 원리
가. Coulomb의 법칙
두 대전입자 q_(1,) q_2가 서로 가까이 있으면 서로에게 정전기력을 작용한다. 이 힘 벡터의 방향은 전하의 부호로 결정되며 두 대전입자의 전하부호가 같으면 밀어내고 다르면 서로 끌어당긴다. 각각의 경우 입자들은 밀어내는 방향으로 가속하고 끌어당기는 방향으로 가속한다. 이러한 입자들에 작용하는 정전기력에 대한 식을 Couloumb의 법칙이라고 한다. (식(1))
식(1)에서 r은 두 입자 사이의 거리이고 1/(4πε_0 )는 정전기 상수 k라고 불린다.

나. 전기장
q_0 (2)
양전하가 생성하는 전기장은 그림3과 같다. 이 전기장 내부 점 P 지점에 시험전하 q_0를 놓게 된다면 q_0는 정전기력 F를 받게 된다. 이때 점 P에서의 전기장은 다음과 같다.

그림3 양전하가 생성하는 전기장

다. 전기장선
그림3의 경우, 양전하에서 전기장의 방향은 양전하에서 뻗어나가는 방향이며 파란색 선을 통해 사방으로 뻗어나가는 것을 확인할 수 있다. 이 파란색선이 전기장선이며, 음전하의 경우, 양전하와 반대로 음전하로 들어가는 형태로 전기장이 형성되어 전기장선이 음전하를 중심으로 모인다는 것을 알 수 있다.
전기장선의 방향은 전기장의 방향과 같으며, 전기장의 세기는 전기장선의 밀도와 비례한다.

라. 전위차
전위차는 전기장 내의 두 점 사이의 퍼텐셜차를 의미하며 그림4와 같이 양전하가 형성하는 전기장 내의 두 점 f와 멀리 떨어진 점 i의 전위차를 생각해보면 점 i와 점f의 전기적 위치에너지를 0이라 할 때 점 i부터 점 f까지의 경로상의 모든 전기장을 합하여 점 f에 해당하는 전위차를 구할 수 있으며 식은 다음과 같다.
V=-∫_i^f(ds)(3)

참고 자료

Walker, Halliday, Resnick / 일반물리학2 / 11판 / 21-1장, 24-2장 / p5~p6, p80~p82 / 출판사:WILLEY / 출판년도:2021.
Serway, Jewett / 최신대학물리학2 / 5판 / 19.4장~ 19.6장, 20-1장 / p605~p617, p640 / 출판사:북스힐 / 출판년도:2018
Serway, Jewett / 대학물리학2 / 10판 / 22.3장, 21.1장 / p550~p552, p588~p590 / 출판사:북스힐 / 출판년도:2020