[물리실험]수조를 이용한 등전위선 측정

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레포트 > 자연계열
2004.10.06
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수조를 이용한 등전위선 측정

[일반물리실험] 수조를 이용한 등전위선 측정

소개글

[물리실험]수조를 이용한 등전위선 측정에 대한 자료입니다.

1그래프및 설명
2.실험 이론
3.분석 및 토의
(1) 실험결과 분석
(2) 토의
(3) 오차의 원인
4결론

본문내용

토의
1 만약 원판(circle)이나 ring모양의 도체를 수조 상에 높으면 등전위선 들은 어떤 모양으로 변하는가? 또 원판 상의 점들, 환 내부의 점들은 어떻게 되는가?
도체내부에 전기력이 작용하고 있다고 하면, 도체내에서 전기는 자유로 이동할 수 있으므로 반드시 전기의 이동이 있어야 한다. 따라서 정전상태 에서는 도체내에 전기력, 즉 전장은 존재하지 않는다.
또한 도체 중의 각 점은 등전위이다. 왜냐 하면 도체 중의 2점에 전위차가 있다고 하면,2점간에 전기력의 성분이 있어, 전하는 이동해야만 한다. 이것은 정전상태라고 하는 사실에 위반되므로도체 중의 각 점은 등전위일 수밖에 없다.
등전위면(전위가 같은점으로 만들어지는 면)내에서는 전하를 이동시키는 일의 크기가 0이므로 등전위면을 따르는 전기력의 분력은 존재치 않는다. 즉 전기력선은 등전위면에 수직하다. 도체 표면은 등전위이므로 전기력선은 도체 표면에 수직하게 나온다.

2 수조안에 +전극만 설치하는 경우에도 등전위선을 측정할 수 있는가?
측정할 수 있다. 플러스 전극을 플러스 전하를 띠고 있는 전하라고 생각하면 그림 1과 같은 형태가 나온다.
3 만약 양극사이에 적당한 전위차를 만든 다음에 전선으로 양전극을 연결한다면 이때에 등전위선을 관찰할 수 없는 이유는 무엇이라 생각하는가?
전선쪽으로 거의 모든 전류가 흐른다. 따라서 등전위선이 생기지 않는다.
4 그림과 같이 수조 안에 전극하나를 더 추가하여 전압을 걸어주는 경우에 등전위선의 모양을 상상해 보고 실질적으로 측정이 가능하면 해본다.
전극 하나를 더 걸어주면 그 전극에서 나오는 전기력선이 그 전극과 다른 전극으로 들어갈 것이다. 큰 윤곽으로 보면 같은 전극의 전기장이 합해져서 더 큰 전극 사이의 전기력선 모양으로 변할 것이다..
5전기력선의 원인이 되는 것이 무엇인지 생각한다.
도선에 전류를 흘리면 전류에 의해서 자기 작용이 일어나고, 또 +,-의전하가 있으면 그 사이에 전기력이 작용한다. 전기력의 작용 방향을
나타낸 것이 전기력선 이다. 전기력선은 전기장의 방향을 나타내는 선이다 그렇다면 먼저 전기장의 원인이 무엇인지부터 알아야 한다 전기장은 전기적 위치에너지 즉 전위차에 의해서 생긴다. 따라서 전기력선의 원인은 먼저 전위차에 기인한다. 그리고 전기력선이 +에서 –인 이유는 +쪽이 전기적 위치에너지가 상대적으로 높기 때문이다. 보다 쉽게 이해하려면 두 전위차 사이에 임의의 실험 전하는 놓았을 때 그 실험 전하가 움직이는 경로가 전기력선이 된다.
......

참고문헌

1.Principles of Physics, 3rd ed., by R. A. Serway (Saunders College Publishing)
2.Fundamental of Physics by Hallyday, Resnick, and Walker, John Wiley & Sons Inc.

#점전하 #전위 #등전위면 #수조 #전위차