물리학실험2 등전위선

소개글

"물리학실험2 등전위선"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론
1.1 실험 목적
1.2 이론적 배경

2. 본론
2.1 실험 방법
2.2 실험 데이터 및 결과
2.3 DISCUSSION

3. 결론

본문내용

1.1 실험 목적:
본 실험에서는 도체판 위에 전류를 흐르게 하여, 여러 형태의 전극 사이에서 형성되는 등전위점들을 찾았다. 이때, 등전위선이 어떤 모양으로 형성되는지 컴퓨터 프로그램을 통해 확인하며, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 알아보았다.
1.2 이론적 배경
1.2.1 전기장
전하의 주위에는 전기장이 생긴다. 전기장은 전하의 전기력이 미치는 공간으로 다른 전하가 이 시스템에 놓이게 되면 그 전하는 전기장에 의해 영향을 받는다. 그 영향은 전하가 +1 Coulomb (C) 당 받는 전기력과 같다. 따라서 전기장은 다음과 같은 식으로 정리한다.
E= F/q_0 =kq/r^2 (1)
이때, 전기장의 방향을 나타내는 선은 전기력선이라 칭하고, 이 선은 전기력과도 같은 방향이다.
1.2.2 전위와 전위차
전위는 전기장 내에서 단위전하가 갖는 전기력 위치 에너지고, 다음과 같은 식으로 나타낸다.
V= W/q_0 =Fr/q_0 (2)
공식(1)을 사용하여 공식(2)는
V= Fd/q_0 =Er=kq/r (3)
임을 증명할 수 있다.
전위차는 1쿨롱의 단위 전하를 r1 지점에서 r2 지점까지 등속도로 움직일 때 필요한 일을 전위차라고 한다. 여기서 전하가 받는 전기력과 반대방향으로 힘을 가해줘야만 함으로 전위차는
∆V=V2-V1=-∫_r1^r2▒E∙ dr (4)
이다. 전기력은 보존력이기 때문에 r1에서 r2 까지의 경로는 무관하다.

참고 자료

서울대학교 물리천문학부, 『실험 2-2. 등전위선』, 2017.
Walker, J., Halliday, D. and Resnick, R., Principles of Physics, 10th ed., Wiley, New York(2014)