등전위선 측정실험 예비 보고서

등전위선 측정실험 예비 보고서

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본문 등전위선 측정실험 예비 보고서 1. 목적 전도성 잉크를 이용하여 다양한 대전체 모형을 전도성 탄소용지 위에 그리고 대전체 모형에 DC전원을 연결하여 대전체 사이에서 작용하는 전위의 등전위선을 그려봄으로써 전기장을 시각화한다. 2. 관련 이론 전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하 q가 이 전기장 내에서 힘 F를 받을 때 그 점에서 전기장은 E=F/q로 정의된다. 한편 그 점에서 전위 V는 단위전하당의 에너지 V=U/q로 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 Q가 만드는 전기장의 전력선은 Q가 있는 점을 중심으로 하는 방사선이며 등전위면은 Q점을 중심으로 하는 동심구면이 된다. 등전위면 위에서 전하를 이동시키는데 하는 일은 "0"이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다. 따라서 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 정전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로 전기력선은 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다. 따라서 전기장 E의 방향은 그 범위에서 전위 V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변위를 dl이라 하면 E와 V 사이의 관계식은 V=- int _ ^ vec E BULLET d vec l 또는 vec E =- dV over dl hat n 이다. hat n 은 등전위선(면)에 수직인 단위벡터이다. 편의상 2차원 평면에 대해서 생각해보자. 따라서 전기장 E는 등전위선(면)에 수직이 된다. 즉 어느 도체판의 두 단자를 통해서 전류를 흘릴 때 도체판 내에서 전류흐름의 방향은 전기장의 방향을 나타낸다. 이 윳ㄴ에 수직인 방향에는 전류가 흐르지 않으므로 전위차도 없다. 이와 같은 점을 이은 선이 등전위선이다. 따라서 도체상의 두 점 사이에서 전류가 흐르지 않는다면 이 두 점은 등전위상에 있는 점이 된다. 3. 실험 방법 ①탄소용지에 원모양의 전도체를 그린다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 전기장, 등전, 등전위선, 실험, 경우, 예비