등전위선과 전기장

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값 및 실험결과
6. 결과에 대한 논의
7.결론
8. 참고문헌 및 자료

본문내용

1. 실험 목적
주어진 전극 배치에 대해 등전위선과 전기력선을 그려봄으로써 전위와 전기장의 개념을 이해한다.

2. 실험 원리
점전하 사이에는 쿨롱의 법칙에 의해서 다음과 같은 힘이 작용한다.

여기서 K는 상수로 이고, r은 두 전하 사이의 거리이며, 은 단위 벡터이다. 임의의 점전하 q가 다른 전하로 인해 생긴 전기장 로 인해 힘 를 받을 때 그 점에서의 전기장은

로 정의되며 그 점의 전위 V는 단위 전하당의 위치에너지로 정의된다. 그러므로 전하 q에서 거리 r 만큼 떨어진 위치에서의 전위는

이 된다. 이 식으로부터 점전하 q에서 방사상으로 같은 거리 r 만큼 떨어진 점의 집합인 구의 표면이 전위가 같은 등전위면임을 알 수 있다. 이와 같이 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재하며 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다.
전기장 하에서 전하 q를 한 점에서 다른 점으로 만큼 이동시키는 데 필요한 일 dW는 다음 식과 같이 주어진다.

참고 자료

없음