[일반물리학 실험] 등전위선의 측정

소개

등전위선에 대한 일반물리학 실험보고서입니다.

목차

없음

본문내용

1. 실험목적수조 안에서 여러가지 모양의 전극의 형태에 따른 등전위선을 그리고 전기장의 방향 및 흐름을 이해한다.2. 원 리

전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하량 q의 하전입자가 전기장 내에서 힘 F를 받을때, 그 지점에서의 전기장은 E=F/q 로 정의된다. 한편 그점의 전위 V는 단위전하당의 위치에너지로 정의된다. (중력장에서의 위치에너지나 전기장의 전위에 의한 에너지나 같은 개념이다. 그 에너지만큼 외부에 일을 할 수 있는 상태에 놓이게 된다.)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 Q 가 만드는 전기장의 전기력선은 Q 가 있는점을 중심으로 방사선 모양이며 (그림1b 참조) 등전위면은 Q 점을 중심으로하는 동심구면이 된다. +Q의 점전하와 -Q의 점전하가 공간에 놓여 있을때는 [그림1c] 와같이 전기력선과 등전위면을 그릴수있다.

<중 략>

6. 주요한 오차분석
등전위선을 찾으려면 사실 무한개의 등전위점을 찍어야 하지만 그러지 못해 하나의 등전위선을 찾는데 4~5개의 점밖에 찍지 못했다. 솔직히 이번 실험은 매우 손이 많이 가는 실험이므로 차라리 수조안에 대전된 실이나 핀 등을 넣고 전류를 흘려 전기력선을 찾고, 그 전기력선에 법선을 그어 등전위선을 찾는 게 더 효율적인 실험 방법이라고 생각한다.

참고자료

· (1) Addison-Wesley의 알기 쉬운 물리학 강의 중 33장 전기장과 전위
· (2) 고등학교 고급물리
· (3) 하이 탑 물리2