등전위선 실험 예비

목차

1. 실험목적
2. 실험에 관련된 이론
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

전하가 전기장 내에 놓이면 전기장으로부터 전기력을 받아 위치에너지를 갖는다.
단위 양전하가 갖는 위치에너지를 전위라고 하며, 전기장 내에서 전위가 같은 점을 연결하면 삼차원에서는 면, 이차원에서는 선이 나타나게 되는데, 이 선이나 면을 등전위선 또는 등전위면이라고 한다. 선(면)을 그릴 때는 전하를 중심으로 하는 원이 그려지는데 등전위선(면)은 전기력선과 수직을 이루며, 전위차가 일정한 등전위면들의 간격은 전기장이 클수록 좁아진다.
점 q'에 의한 점 P에서의 전위는 이다.

등전위면 위의 모든 점들은 전위차가 없으므로 등전위면 위에서 전하를 움직일 때 일이 필요 없다. 이것을 식으로 풀어보면, 일의 공식 에서 등전위면 위의 두 지점 a, b에서의 전압은 같다. 즉, 이므로 이 나오게 된다. 이때, 전기장이 일을 한다는 것은 정전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해 가는 경우이므로, 공간상의 모든 점에서 단위의 양전하가 받는 전기력의 방향을 나타낸 선인 전기력선은 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로, 방향은 그 점에서 전위 V 가 가장 급격히 감소하는 쪽을 향한다. 등전위면 위에서는 전하를 이동시키는 동안 드는 일은 0이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다. 따라서 전기장의 세기는 그 면에 수직인 방향의 세기이다.

참고자료

· 일반물리학 실험 강의자료
· 이공학도를 위한 물리학실험/박종윤, 박제근, 홍승우 외 12인/성균관대학교 출판부
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