물실 2실험4 등전위선

목차

1. 실험목적
2. 관련이론
3. 실험방법
4. 실험결과 (전압 5V)
5. 분석 및 토의
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
등전위선과 전기장의 개념을 이해하고 주어진 전극 배치에 대해 등전위선과 전기장을 그려봄으로써 등전위선의 모양과 전기장의 방향을 확인한다.

2. 관련이론
점전하 와 사이에는 쿨롱법칙에 의해서 다음과 같은 힘이 작용한다.

<중 략>

여기서 는 등전위선에 수직인 단위벡터이다. 등전위선에 수직인 방향은 단위 길이당 전위차가 최대인 방향으로 전기장의 방향은 등전위선에 수직인 방향 즉 전위차가 최대인 방향이다.
그림7.2과 같이 2차원의 전도성 종이에 두 전극(+,-)을 통해서 전류를 흘린다면 전도성 종이 표면의 저항에 의해 전압 강하가 일어나게 되고 같은 전위를 가지는 점들(등전위선)이 생긴다. 그리고 이 등전위선에 수직한 방향으로 (+)극에서 (-)극으로 전기장이 생긴다.

<중 략>

(1) 전도성 종이 위에 모형자와 은잉크펜을 이용하여 원하는 전극모양을 그린다. (이때 은잉크펜을 수십 회 흔든 후 은잉크펜을 눌러서 전극모양을 그리고 실온에서 3～5분 동안 건조시킨다.)
(2) 전극모양을 그린 전도성 종이를 코르크판에 올려놓고 고정시킨다.
(3) 전극에 핀을 꽂고 전원을 연결한다. 이 때 전극이 전원과 확실히 접촉되었는지 확인한다.

<중 략>

이번 실험은 등전위선의 개념을 이해하고 주어진 전극 배치에 대해 등전위선과 전기장을 그려봄으로써 등전위선의 모양을 확인하는 실험이다. 전도성 종이 위에 은잉크펜을 이용하여 몇몇 모양의 전극을 그리고, 적당한 전원을 공급하여, 등전위선 및 전기장의 방향을 확인 할 수 있었다.

참고 자료

일반물리학 실험 (임헌화 외 9명 공저)