[공학기술]등전위선 실험 (예비)

소개글

성균관대 일반물리학실험2 A+자료입니다(예비)

목차

Title
Date
Purpose
Theory
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Method
Reference

본문내용

전하량이 Q인 점전하가 공간에 놓여있을때 다음 그림과 같이 전기장이 형성된다.
만약 Q근처에 다른전하 q가 있다고 생각해보면 쿨롱의 법칙에 의해 Q로부터 같은 거리에 있으면 위치에너지가 같게 된다. (F=k․Qq/r2 이기 때문에 전하량이 같고 거리가 같으면 항상 일정한 F를 같게된다). 이 위치를 이어보면 전하 Q를 중심으로 한 구의 표면이 형성되는게 이것이 등전위면이다. Q에 의한 전기장의 방향은 등전위면에 수직이며 이 전기장의 선은 전기력선과 방향이 같으므로 역선이라고 한다. 전하 q가 등전위면 위에서 움직이면, 전하 q의 위치 에너지 변화가 없으므로 이 성질을 이용하여 등전위면을 찾을 수 있다.
점 전하 +Q와 -Q가 동시에 존재하는 경우의 등전위면은 그림 2와 같다. 그리고 등전위면은 전기장 또는 역선에 수직하므로 그림 3과 같이 등전위면을 그릴 수 있다.
이 실험에서는 이차원 평면에 형성되는 전기장을 고려한다. 먼저 두 점에 직류전압을 걸면 한 점은 (+) 다른 한 점은 (-)로 대전된다. 등전위선에서는 서로 동일한 전위를 가지고 있으므로 전위차가 0이 되는 성질을 이용하여 등전위선을 찾을 수 있다.

참고 자료

• 이공학도를 위한 물리학 실험, 박종윤,박제근,홍승우 외 12인, 성균관대학교 출판부
• 대학 물리학2-22장, 10판, 대한물리학교재편찬위원회 역, (주) 북스힐