일반물리학실험등전위선과 전기장

소개글

일반물리학실험등전위선과 전기장에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
주어진 전극 배치에 대해 등전위선과 전기력선을 그려봄으로써 전위와 전기장의 개념을 이해한다.

2. 실험 원리
점전하 와 사이에는 쿨롱법칙에 의해서 다음과 같은 힘이 작용한다.
<<수식>>
여기서 는 상수로서 이고, 은 두 전하 사이의 거리이며, 은 단위 벡터이다. 임의의 점전하 가 다른 전하로 인해 생긴 전기장 로 인해 힘 를 받을 때 그 점에서의 전기장은
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6. 결과에 대한 논의
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등전위선의 경우 직선 금속 전극을 연결해 주었을 때는 이론으로 예상하면 양 전극 사이에서 일직선으로 곧게 나와 측정되어야 한다. 하지만 휘어져 있었다. 첫 번째 오차의 원인으로는 멀티미터에 나오는 값을 보고
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7. 결론
이번 실험을 통해 전위와 전기장의 개념에 대해 알 수 있었다. 먼저 전위는 전기장 내에서 단위전하가 갖는 위치에너지로, 전기장 안의 한 점에서의 전위란 단위 (+)전하를 기준점에서 그 지점까지 옮겨오는 데 필요한 일(에너지)이다. 전기장은
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8. 질문 및 토의
1) 등전위선과 전기장을 측정할 수 있는 다른 실험이 있다면 어떤 방법이 있겠는가?
-전기장이 형성된
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2) 각각의 전극 배치에 대해 등전위선과 전기장 모양을 예측하고 설명하시오.
<<그림>>
첫 번째와 두 번째 전극 모양은 앞의 실험에서 알 수 있으므로 생략한다. 결론에서 전극의 형태가 등전위선의 모양에 영향을

본문내용

향한다. 또한 원리에서 보듯이 전기장 하에서 전하 q를 한 점에서 다른 점으로 이동시킬 때 필요한 일은 이다. 여기서 는 두 점의 전위차이고 등전위선 위에서의 두 점의 전위차는 0이므로 등전위선을 따라 전하를 이동시키는 데 필요한 일도 0이 된다. 이고 (는 두 벡터 사이의 각) 과 은 0이 아니므로 가 0이 되고 결국 가 (수직이) 된다. 실제로도 실험결과를 보면 등전위선과 전기장이 수직인 것을 볼 수 있다.
추가적으로 <원형 금속전극에 의한 등전위선과 자기장>을 그릴 때와 <직선 금속전극에 의한 등전위선과 자기장>을 그릴 때 두 실험의 등전위선 모양이 다른 것을 알 수 있다. 이를 통해 전극의 형태가 등전위선의 모양에 영향을 미친다는 것을 깨달을 수 있었다.
8. 질문 및 토의
1) 등전위선과 전기장을 측정할 수 있는 다른 실험이 있다면 어떤 방법이 있겠는가?
-전기장이 형성된 수조 안에서의 실험 -> 수조를 이용하여 등전위선을 측정한다.
-컴퓨터를 이용한 실험 : 컴퓨터용 테이블렛 디지타이저와 아날로그-디지털 변환기를 활용하여 등전위선 실험 장치를 반자동화 시킬 수 있다. 여기서 자동화되는 부분은 탐침(펜끝)의 전위와 위치를 측정하는 부분과 검출된 전위 분포를 처리하여 컴퓨터 화면에 나타내는 부분이며, 수동으로 남은 부분은 탐침을 움직이는 부분이다.
2) 각각의 전극 배치에 대해 등전위선과 전기장 모양을 예측하고 설명하시오.
첫 번째와 두 번째 전극 모양은 앞의 실험에서 알 수 있으므로 생략한다. 결론에서 전극의 형태가 등전위선의 모양에 영향을 미친다고 하였다. 따라서 세 번째 전극 모양은 첫 번째 모양과 두 번째 모양으로 한 실험 결과를 통해 예측할 수 있다. 원형 금속전극에서는 많이 휘었고 직선 금속전극에서는 이론상은 직선이지만 오차로 인해 완만하게 휘었으므로 왼쪽의 원형 금속전극에서는 많이 휜 등전위선이 오른쪽 직선 금속전극 부분에서는 오차로 인해 완만하게 휘거나 양 전극 사이가 이론과 같은 결과값인 직선인 등전위선이 관찰 될 것이다.
9. 참고 문헌 및 출처
1.부산대학교 일반물리학 실험실 http://gplab.phys.pusan.ac.kr
2.일반 물리학 실험(제4판)
페이지/p.188~194(ch20. 등전위선과 전기장)
저자/대학교 물리학교편찬위원회
펴낸 곳/청문각
3.네이버 두산백과_등전위면
4.네이버 두산백과_전기력선
5.네이버 블로그_질문 및 토의 첫 번째 질문 중 두 번째 답변

키워드

실험보고서,   결과보고서,   등전위선과 전기장,   질문 및 토의,   결과에 대한 논의,   결론