[물리학 실험] 3-2 등전위선 측정

목차

3-2 등전위선 측정


1. 목 적

2. 이 론
A. 등전위선
B. 등전위선 추가 이론

3. 실험 방법

4. 실험 결과
A. 원으로 된 고정전극 사용시
B. 직사각형의 고정전극 사용시

5. 분석 및 토의

6. 고 찰

본문내용

. 따라서 전위가 같은 등전위선을 그려보면 전하를 중심으로 일정한 원이 그려진다. 전하로부터 같은 거리만큼 떨어져 있으면 전위가 같다는 것을 의미한다. 그러나 +전하와 -전하가 마주하고 있으면 두 전하 사이에서 +전하에서 -전하로 이동할 때 +전하에 의한 전위 감소와 -전하에 의한 전위 감소가 동시에 나타나므로 매우 빠르게 전위가 감소하게 된다. 이의 이유로 인하여 두 전하의 사이가 두전하의 바깥쪽보다 등전위선이 더 조밀해 지는 것을 볼 수 있었다.
실험 결과 양쪽의 전극에 대하여 등전위선이 동일하여야 하며 그 크기 또한 전위에 비례하여 나타나야 하지만, 실험 결과는 약간의 오차가 발생하게 되었다. 이의 이유는 우선 실험 도중에 전극체가 움직이지 않아야 하는데 실험자의 부주위로 생기는 전극체의 움직임으로 오차가 발생하였을 가능성이 있었다. 또한, 실험을 할 때 이동 검침봉의 끝이 눕지 않고 측정지와 수직으로 측정을 해야 정확한 측정을 할 수 있지만, 실험 상황에서 여러 가지 요인으로 인하여 이것이 제대로 이루어지지 못하고 이동 검침봉과 측정지 사이에 약간의 경계각이 나타나 오차가 일어났을 가능성이 있을 것이다. 그리고 측정시 이동 검침봉으로 검류계를 측정할 시 정확한 “0”이 되는 지점을 찾는 어려움이 있었다. 즉 검류계가 정확하게 “0”이 나오지 않고 약간의 전류를 계속 감지하고 있었으며, 정확한 “0”의 위치를 찾을 수 없어 “0”에 최대한 가까운 곳을 측정 위치로 잡았다. 이의 오차 범위는 ±0.001정도의 오차로 예상된다. 이의 오차를 줄이기 위해서는 우선 실험자의 정확한 시각으로 검류계를 측정하여야 할 것이며, 전원기에서 이동 검침봉의 연결 전선 부분의 전기장이 발생되어 실험에 간섭현상을 주었을 가능성을 들 수 있기 때문에 실험시에 전원기, 전선 및 전극체의 움직임을 최소한으로 피해야 할 것이며, 전선 끝의 집게 부분에서 피복이 벗겨져 있기 때문에 이곳에서 가장 큰 전기장이 발생될 가능성이 있기 때문에 이의 완벽한 피복을 유지하여야 할 것이다. 마지막으로 측정지의 구정을 뚫으면서 점을 표시하여, 이로 인한 오차를 들 수 있을 것이다. 아주 미세하지만 가우스 법칙에 의거 구멍에 의한 측정지의 면적의 변화로 보다 정확한 측정이 안 이루어졌기 때문에 이의 정확한 측정을 위하여 전기가 통하는 연필 등의 사용을 피하고 색연필 등 전기가 전혀 통하지 않는 부도체로 측정 상태를 표시하여야 할 것으로 사료된다.

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