목차
1. 예비 리포트
2. 결과 리포트
본문내용
1. 실험 목적
전류가 흐를 수 있는 도전판 위에 다양한 전극이 만드는 등전위선의 형태를 관찰하고 이를 통해 전기장 및 전위의 물리적 의미를 이해한다.
2. 이론
(1) 전위(Electric Potential)
전위의 단위는 볼트(Volt)로 우리에게 친숙한 물리량 중 하나이다. 전류는 전하운반체의 흐름으로 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르듯이 언제나 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 따라서 전위의 차이(전위차)가 없다면 전류는 흐르지 않는다. 따라서 어떤 두 점 A, B를 도선으로 연결했는데 전류가 흐르지 않는다면 두 점은 전위가 같다는 것을 알 수 있다. 이런 점들이 모여 어떤 곡선을 이룰 때 이 선을 등전위선이라 부른다. 본 실험에 서는 이와 같은 사실을 이용하여 전류가 흐르는 도전판 위에 형성된 등전위선을 실제로 구해보는 실험이다.
(2) 전위의 생성
전위는 전하들의 분포에 의해 생성된다. 예를 들어 전하량 q인 정전하가 있다면 전하로부터 r만큼 떨어진 지점의 전위 V는 다음과 같다.
(11-1) .
식 (11-1)에서 k는 좌우변의 차원을 같도록 하는 비례 상수로 본 실험에서 구체적인 값은 필요하지 않으며, 중요한 사실은 k가 상수이므로 전위 V는 오로지 떨어진 거리 r과 전하량 q의 함수라는 것이다. 따라서 원점에 전하량이 q인 점전하가 있는 경우. 원점을 중심으로 같은 거리에 놓인 점들의 집합(원 또는 구)은 모두 전위가 같다. 따라서 등전위선은 [그림 11-1]과 같다.
[그림 1] 점전하 g가 만드는 등전위 선들
출처 : 해피캠퍼스
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