[물리결과보고서] 물리결과보고서(등전위선)
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- 하고 싶은 말
- A+받은 레포트입니다.
- 목차
-
1.제목
2.목적
3.이론
4.실험장치
5.실험방법
6.실험결과
7.결과 및 토의
- 본문내용
-
물리결과보고서(등 전 위 선)
보고서입니다~ A+ 받은 레포트 입니다.
내용요약 1.제목 : 등전위선
2.목적
-유리판위의 물 표면에 전류를 흐르게 하여, 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 공부한다.
-물을 이용하여 여러 가지 형태의 전극에 대한 등전위선을 찾아 전기장의 개념을 이해한다.
-전기장이 형성된 수조 안에서 전극의 형태에 따른 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 실질적으로 등전위선을 측정하여 전기장의 개념을 이해한다.
공간적으로 장이 형성되는 모양을 확장하여 생각해보고 우리가 살고 있는 실 공간에 무수히 얽힌 전장 및 자장, 중력장 등의 모양을 상상해 본다.
3.이론
(a) (b)
<그림 1> 전기력선과 등전위선전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하량 의 하전 입자가 전기장 내에서 힘 를 받을 때, 그 점에서의 전기장은 로 정의된다. 한편, 그 점의 전위 는 단위 전하당의 위치에너지로 정의된다. 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 전기력선이나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점전하 가 만드는 전기장의 전기력선은 그림 1(a)과 같은가 있는 점을 중심으로 하는 방사형이며, 등전위면은 점을 중심으로 하는 동심구면이 된다. 의 점전하와 의 점전하가 공간에 놓여 있을 때는 그림 1(b)과 같은 전기력선과 등전위면을 그릴 수 있다.
등전위면 위에서 전하를 이동시키는 데 필요한 일은 이므로, 그 면에 접한 방향의 전기장 성분은 영(0)이다. 따라서 전기장의 방향은 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 양(+)의 전하가 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로, 전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다. 따라서 전기장의 방향은 그 점에서 전위 가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변위를 이라 하면, 와 사이의 관계식은
또는,
이다. 따라서 전기장 는 등전위면(선)에 수직이 된다. 은 등전위면(선)에 수직인 단위 벡터이다. 얇은 도체판의 두 단자를 통해서 전류를 흘릴 때, 도체판 내에서의 전류의 유선의 방향은 전기장의 방향을 나타낸다. 이 유선에 수직인 방향에는 전류가 흐르지 않으므로 전위차도 없다. 이와 같은 점을 이은 선은 등전위선이 된다. 따라서 도체판상의 두 점 사이에서 전류가 흐르지 않는다면, 이 두 점은 등전위선 상에 있는 점이다.
- 참고문헌
- 홍익대학교 물리실험
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