등전위선 결과보고서
- 최초 등록일
- 2024.01.22
- 최종 저작일
- 2023.09
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목차
1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의
7. 참고 자료
본문내용
1. 실험 제목
등전위선
2. 실험 목적
도체판 또는 전해질에 전류를 흐르게 하여 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 이해한다.
3. 실험 이론
전위차를 가진 두 전극(전하) 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하량 의 하전 입자가 전기장 내에서 힘 F ⃗를 받을 때, 그 점에서의 전기장은 E ⃗=F ⃗∕q로 정의된다. 한편, 그 점의 전위 는 단위 전하당의 위치 에너지로 정의된다.
전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 전기력선이나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다.
하나의 점전하 가 만드는 전기장의 전기력선은 가 있는 점을 중심으로 하는 방사선으로 그림1과 같으며, 등전위면은 점을 중심으로 하는 동심구면이 된다. + 의 점전하와 - 의 점전하가 공간에 놓여 있을 때는 그림2와 같은 전기력선과 등전위면을 그릴 수 있다.
등전위면 위에서 전하를 이동시키는 데 필요한 일( )은 영(0)이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다. 따라서 전기장의 방향은 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 점전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로 전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다.
참고 자료
건국대학교 물리학과, 「일반 물리학 실험」, 북스힐, 2018, 179쪽~188쪽