일반물리실험 - 등전위선과 전기장 결과보고서

소개글

일반물리실험 - 등전위선과 전기장 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험목적

실험원리

실험기구및재료

실험방법

측정값

실험결과

질문및토의

결론및검토

본문내용

한 각 지점에서의 전기마당 벡터를 연속적으로 이어 놓은 선을 전기력선이라고 부른다. 따라서 전기력선과 등전위선은 서로 수직으로 교차한다.
(3) 전극 배치에 대해 등전위선과 전기장 모양을 예측하고 일관되게 설명하시오.
<1>등전위선
⇒전하로부터 떨어진 거리가 같다면 전위차이가 없는 것이다. 이런 경우 두 지점이 등전위라고 말하며, 전위가 같은 지점을 전부 이어주면 3차원에서는 표면을, 2차원에서는 곡선을 이루게 되는데 이를 각각 등전위면, 등전위선이라 한다.
<2>전기장
⇒대전체 주위에 전하를 놓으면 전하는 대전체로부터 힘을 받는다. 즉, 어떤 공간에 전하량 Q를 놓으면 주위 공간은 다른 전하에 전기력을 미칠 수 있는 공간으로 변한다. 이와 같이 전하를 가져가면 전기력을 미치게 하는 공간을 전기장이라 한다.
<3>전기장의 방향
⇒전기장의 방향은 전압의 변화가 최대로 되는 방향이고 등전위선에 수직이다.
4.결론 및 검토
이 실험은 등전위선과 전기장의 개념을 이해하고 주어진 전극 배치에 대해 등전위선과 전기장을 그려봄으로써 등전위선의 모양과 전기장의 방향을 확인하는 실험이다. 초등학교 때부터 교과서로만 보아오던 전기장을 직접 실험을 할 수 있게 되었다. 이론적으로만 전기장은 (+)극에서 (-)극으로 발생한다는 사실만을 알고 있을 뿐 그걸 실제로 본적이 없었기에 많은 관심이 가는 실험이었다.
전도성 종이 위에 은잉크펜을 이용하여 다양한 모양의 전극을 그리고, 적당한 전원을 공급하여, 등전위선 및 전기장의 방향을 확인할 수 있었다. 하지만 정확한 등전위선을 그릴수가 없었다.
<이러한 오차가 발생하게 된 이유는 무엇일까? >
첫 번째, 실험에 사용한 전도성 종이를 그 이유로 생각할 수 있겠다. 전도성 종이는 디지털로 점을 찍으면 화면에 좌표가 생성되는 것이 아니라 일반 종이에 좌표가 그려져있는 형태이다. 이는 등전위선을 그릴 때, 많은 오차를 발생시킬 수 있다고 생각한다.
두 번째, 은잉크펜으로 그린 다양한 모양의 전극이 그 이유라고 생각할 수 있다. 은잉크펜은 사용 전에 흔들어서 섞어야 하는 형태이다. 이는 잘 섞이지 않았다면 정확한 결과를 도출할 수 없다. 그리고 전극을 그릴 때, 수정액처럼 눌러서 짜야하는 형태이기 때문에 일정한 굵기와 두께로 전극을 그릴수가 없다.
세 번째, 침핀. 처음 실험을 할 때 직류 전원공급기에서 케이블을 연결하고 도선을 침핀에 연결한 후 그것을 전도성 종이위의 전극에 꽂아서 실험을 하였다. 도선과 전도성 종이위의 전극 사이에 침핀이라는 방해물이라면 방해물이 하나 생긴것이다. 침핀에 의하여 전원공급기로부터 오는 전원이 조금이라도 변할 수 있을 것이다.
네 번째, 직류 전원공급기와 전도성 종이위의 전극을 연결하는 케이블. 케이블 내부선 어딘가에 문제가 생겨 옳지 못한 결과가 생길 수 있다고 생각된다. 이 경우, 다른 케이블로 같은 실험을 반복해 봐야하지만 그렇게 하지 못했다.
단순 생각만으로 이렇게 많은 오차의 이유를 생각할 수 있다. 전자기학에 능하지 못하여 좀 더 전문적인 오차의 이유를 생각할 수 없었다.

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