전기마당과 가우스의 법칙

소개글

도체판 양 끝에 전하를 연결함으로써 도체판 사이에 전기마당을 만든다. 전위차가 가해진 이 도체판에 등전위점들이 존재하고 평면상의 등전위 점들을 연결하면 등전위선이 된다. 이 실험을 통해서 전기마당에서 같은 전위를 갖는 등전위선을 찾아보고 전기마당벡터의 모습을 시각적으로 확인할 수 있었다. 그리고 전기마당벡터와 등전위선은 서로 수직이 된다는 사실도 알 수 있는 실험이었다.

목차

1. 요약
2. 실험목적
3. 배경이론
4. DATA
1) 등전위선의 모습
2) 전기마당벡터의 모습
5. Discussion

본문내용

2. 실험목적

한 전하 또는 여러 전하가 모여 있는 주위의 한 곳에서 어떤 전기 현상이 일어날 것인가는 그 전하에 의해 형성된 전기마당이나 또는 그 지점과 부근에서의 전위를 알면 된다. 원칙적으로는 어떤 전하 분포든지 쿨롱의 법칙과 전기힘의 중첩 원리 즉, 벡터합성 특성을 이용하여 주위의 전기마당을 구할 수 있지만, 점전하 또는 균일하게 분포되어 있는 대칭적인 전하 모임의 경우에는 주위의 전기마당을 손쉽게 구할 수 있는 방법이 있는데 이를 가우스의 법칙이라고 부른다.
이 실험에서는 전기를 통하는 종이 위에 적당한 모양의 두 전극을 놓고, 전극 사이에 전위차를 가한 다음 전극 주위의 등전위점들을 찾고 이를 이어 등전위선을 구한다. 그리고 전기마당벡터의 모습을 확인하고 전기마당벡터와 등전위선과외 관계를 살펴본다.

3. 배경이론

전위차를 가진 전극사이에는 전기장이 존재한다. 이 전기장에 전하 가 위치하면 힘을 받게 된다. 이때 힘은 의 크기를 가진다. 그러므로 가된다. 전위차 는

가 된다. 이 때, 전기마당이 0이 아닌 인접한 두 곳에서의 전압이 같다면() 이 된다. 즉 전기장 는 등전위선을 따르는 변위에 수직이다. 즉, 등전위인 점들을 이으면 2차원에서는 등전위선이 되고 3차원에서는 등전위면이 되는데 이 등전위선(면) 위에 각 지점에서의 전기마당은 등전위선(면)에 수직이다.

참고 자료

없음