한양대 에리카 일반물리학실험2 레포트

소개

일반물리학실험 2학기 전체 레포트 총 8개 주제의 레포트로 구성되어있습니다.
이론+결과 레포트이며, 성적은 A+입니다.

목차

(1) 멀티미터와 오실로스코프
(2) RLC 회로
(3) RC 회로
(4) 등전위선
(5) 휘트스톤 브릿지
(6) 페러데이 법칙
(7) 빛의 간섭과 회절
(8) 편광과 Brewster 법칙

본문내용

분석 및 토의: 실험 결과를 통해 등전위선을 직접 확인함으로써 실험 이론에서 알아본 전기장과 전이에 대해 이해할 수 있었다. 위의 chart를 보면 등전위선은 0.2V의 일정한 간격으로 작성되었다. 또한 (수식 8)을 통해서 등전위면의 기울기가 전기장의 세기에 비례한다는 사실을 알아냈는데, 이를 2D chart로 바꾸어 생각했을 때, 등전위선 사이의 간격이 좁을수록, 즉 등전위선의 밀집도가 높을수록 전기장의 세기가 더 강하다는 사실을 확인할 수 있었다. 등전위선과 전기장선은 서로 수직이며, (수식11)을 통해 등전위선 위에서 다른 등전위선 위의 한 점으로 이동하는 데 필요한 일은 0임을 알 수 있다. 등전위선은 같은 전위를 갖는 점들의 집합인데, 등전위선 위의 임의의 두 점에서의 전위차 V_a-V_b=0이기 때문이다. 만약 등전위선과 수직이 아닌 전기장선이 존재한다고 가정하면, 전기장선 벡터를 등전위선과 평행한 힘과 수직한 힘으로 분해가 가능하다. 이때 전기장선과 평행한 힘이 존재한다는 것은 전기장선을 따라 전하가 이동함을 의미한다. 이는 전위차가 있을 때에만 발생하는 현상이므로 등전위선의 정의와 모순된다. 따라서 등전위선과 전기장선은 서로 수직할 수밖에 없는 것이다. 또한, 실험 결과를 통해 실제로 전기장선과 등전위선이 수직에 가깝게 형성됨을 볼 수 있었다. 또, chart를 보면 등전위선이 겹치거나 교차하지 않는 것을 확인할 수 있는데, 이는 등전위선이 교차하거나 겹친다면 그 지점에서의 점은 서로 다른 전위를 동시에 갖는 것이기 때문에 모순된다. 등전위선 측정 수조에 물을 부어주는 이유는 두 전극 사이에 전류가 통하게 하고, 판 위에 전기장을 형성하기 위함이다. 따라서 검침봉이 잠길 정도로 물을 부어 줌으로써 물에 전기장을 형성해 실험을 진행하는 것이다.
등전위선 2D chart가 이론에서 살펴본 등전위선의 그림과 다르게 나온 이유에 대해 생각해보면, 우선 기계장치에 한계성을 이유로 들 수 있다. 실험에서 전위를 측정하기 위해 소수 둘째 자리까지 표기되는 멀티미터를 사용하였는데, 이는 정확한 수치가 아니기 때문에 약간의 오차가 발생할 수 있다.

참고자료

· 일반물리학 제11판 제2권 (저자: David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, 출판사: 텍스트북스, P1~28, 75~98)
· IC-PBL을 위한 일반물리학실험 (저자: 정희준, 출판사: 한양대학교 출판부, P48~59)