실험10 등전위선과 전기장결과레포트실험 목적도체판(또는 전해질)에 전류를 흐르게 하여 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 이해한다.실험 데이터결과분석실험결과 : 첫번째 등전위선 그래프의 크고 동그란 전극체의 경우 1V 미만의 전위 값이 측정되었다. 반면 나머지 전극체의 경우 0V 전압을 가한 전극체의 주변은 0V에 가까운 전위 값이, 5V 전압을 가한 전극체의 주변은 5V에 가까운 전위를 갖는다. 가운데가 뚫려 있는 전극체의 경우 전극체의 중앙에서도 전위 값이 나타났고, 5V 전위를 띄는 전극체의 중앙에는 4V의 전위가, 0V 전위를 띄는 전극체의 중앙에는 1.7V의 전위를 가졌다. 긴 막대 형태의 전극체의 경우 등전위선 또한 기다랗게 나타났다. 등전위선이 기다랗게 나타날 경우 전기장의 벡터들이 더 평행하게 나란한 방향을 가졌다.오차분석1 : 첫번째 등전위선 그래프의 크고 동그란 전극체의 경우 1V 미만의 전압이 측정된 이유로 전극체와 유리판의 접촉 불량 문제가 있다. 접촉이 불량할 경우 유리판에 전류가 잘 흐르지 않아 정확한 전압을 측정하기 어렵다. 두번째 실험부터 전극체를 유리판 쪽으로 손으로 눌러 접촉 불량 문제를 개선하였다.오차분석2 : 실험을 하며 유리판 표면에 스크레치가 존재함을 알 수 있었다. 유리 표면 코팅이 되어 있고 스크레치가 있으면 전류가 일정하게 흐르지 않는다. 따라서 스크레치에 의한 코팅 벗겨짐이 오차의 원인이 될 수 있다. 스크레치가 없는 유리 표면의 전위를 측정하기 위해 노력하였다.토의② 쿨롱의 법칙은 오직 점전하에서만 적용된다. 실험에서 사용한 4개의 전극체들은 모두 점전하가 아니다. 전극체 사이의 거리를 매우 떨어트려 놓으면 전극체를 점전하라 가정할 수 있다. 따라서 전극체 사이의 거리를 크게 증가시키면 쿨롱의 법칙을 적용할 수 있다.(쿨롱의 법칙은 정지해 있는 두 개의 점전하 사이에 작용하는 힘을 기술하는 물리법칙이다.)(쿨롱의 법칙)③ 전위를 5V에서 -5V롤 바꾸었을 때 왼쪽 전극체가 0V의 전압을 갖고 오른쪽 전극체가 -5V의 전위를 갖을 것이다. 오른쪽 전극체의 전위가 더 낮아졌으므로 전기장의 방향 또한 왼쪽에서 오른쪽으로 변경될 것이다. 전압 값은 음의 값으로 바뀌겠지만 등전위선의 형태는 바뀌지 않을 것이다.④ 이론치에 따르면 두 전극체 중앙의 등전위선의 전위 값은 2.5V가 되야 한다. 첫번째, 네번째 실험의 경우 2.5V 이하이며 두번째, 세번째 실험의 경우 2.5 이상이다. 2.5V 이하인 경우 오른쪽의 5V의 전위를 띄는 전극체의 접촉이 약해 중앙의 전압 값이 낮게 나왔다 생각할 수 있다. 반면 2.5V 이상인 경우 왼쪽의 0V의 전위를 띄는 전극체의 접촉이 약해 전압 값이 2.5V까지 떨어지지 않았음을 알 수 있다.유리표면의 코팅이 벗겨져 전류가 균일하게 흐르지 않아 오차가 발생했을 수 있다.이동 검침봉이 수직인 상태로 전위를 측정함이 어려웠다.참고문헌- 한양대학교 실사구시의 물리학 p. 154~158- 최신대학 물리학Ⅱ(Raymond A.Serway, 북스힐) p. 605~617 (쿨롱 법칙, 전기장, 전기력선 참고)- 물리학백과
