실험 14. 등전위선

donbulgeuya

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본문내용

질문 1. 원 내부의 각 점에서 측정한 전위는 같은가?
원 내부의 임의의 점에서 측정한 전위는 모두 같았다. 점 전하에 대해 이므로, 임의의 점에서의 전위는 원 위의 각 점에 대하여 이라 할 수 있다. 이때, 전극 위의 모든 점에서 가 같고(측정한 값이 동일), 원 내부의 모든 점에서 이 같으므로, 이론적으로도 원 내부의 임의의 점에서 측정한 전위는 모두 같을 수밖에 없다.

질문 2. 도체 상의 모든 점은 전위가 과연 같은가?
정전기적 평형 상태인 대전된 도체 표면의 모든 점에서 전위는 같다. 정전 평형 상태인 도체의 성질에 의해, 대전된 도체 바깥쪽의 전기장은 도체 표면에 수직이므로 전기장와 변위 에 대해 이다. 이때, 이기 때문에 라는 것을 알 수 있다. 즉, 대전된 도체 표면의 모든 점에서 전위 는 일정하다는 것을 알 수 있다.
이는 실험을 통해서도 확인할 수 있다. 도체인 (+)전극 위의 전위를 측정했을 때, 그 값이 +9.96V로 일정한 것을 볼 수 있고, 이는 도체 표면 위의 모든 점에서 전위가 일정하다는 것을 뒷받침한다.

참고 자료

물리학실험 제11판 [수정 증보판]/김상열/아주대학교출판부/2018/125-130p
일반물리학 제9판/일반물리학 교재편찬위원회/북스힐/2016/374p, 391-393p, 424p

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