물리 및 실험 - 등전위선

목차

1.실험목적

2.실험방법

3. 실험 결과

4. 토의 사항

5. 참고 서적

본문내용

같다면 전기마당과 두 지점간의 변위가 서로 수직임을 의미한다. 전기마당 벡터를 이은 전기력선은 곳에 따라 밀도의 차이를 보이는데 밀도가 큰 곳은 전기력이 큼을 의미한다. 전극에 가까울수록 전기력선의 밀도가 크고, 전극에서 멀수록 밀도가 작다. 하지만 원형전극에서 더 멀어질수록 등전위선이 그리는 동심원의 반경은 더 커지므로 원주도 더 길어지게 된다. 즉 전기력선의 밀도가 작아지게 되면, 그 전기력선이 분포하는 범위는 넓어지므로 원주상에서의 총 전기다발 수는 큰 변화가 없게 된다. 이것은 임의의 닫힌 곡선상에서의 전기다발을 구하면 그 값은 간단히 그 곳선 내에 존재하는 총 전기량에 비례한다는 가우스의 법칙을 이해할 수 있게 해 준다. 실험 3에서 등전위선이 가운데 놓은 동전을 비켜가는 모양으로 그려지는데 그것은 동전 내부에서 동전 외부의 전기마당에 반대하는 정전기 유도현상이 나타나 동전내부의 전기마당이 0이기 때문이다.이 현상은 동전 내부에는 전하 분포가 없고 표면에만 전하가 분포하는 것과 일맥 상통한다..실험 3의 첫 번째 등전위선의 분포에서, 동전의 위치를 확인 하기 어려운데, 실험중 전극이 약간 움직인 실수 때문에 결과에 오차가 생기게 되었다. 위치는 실험3의 전기력선의 동전의 위치와 같다. 그리고 전기력선은
동전위에서는 나타나지 않았다.
등전위면은 매우 얇은 곡선으로 표현되어야 하지만 우리가 실험한 결과를 보면 여러 점들이 겹친 두꺼운 선으로 나타났다. 이것은 등전위면이 실험 결과와 같이 존재하는 것이 아니라 프로그램에서 등전위면의 오차 폭을 설정하여 그 오차 폭 이내에 존재하는 전위에서는 점들을 찍었기 때문으로 생각된다. 오차 폭을 아주 작게 하였으면 등전위면은 아주 얇은 곡선의 형태를 띄었을 테지만 실험으로 그렇게 하기는 번거로우므로 오차폭을 크게 하였다. 이것은 또 등전위 점들을 찍는 점의 크기에 의해서도 영향을 받았다고 볼 수 있다.
동전을 올려놓고 실험을 한 실험 3의 경우 이론상으로는 동전 내부의 전기 마당이 0이기 때문에 동전 주위를 감싸고 등전위면이 지나가야 하지만 실험을 하는 기구(테이블렛용 펜과 탐침)로 동전과 흑연이 칠해진 종이 사이의 등전위를 측정하기에는 어려운 점이 있었다. 등전위면이 동전에 아주 가깝게 존재하는 데, 그것을 측정하려고 하면 동전에 탐침의 끝이 닿아 버리기 때문에 측정하기가 어려웠다.
5. 참고 서적
새대학 물리Ⅱ 서울대학교 물리교재 편찬위원회 교문사 1998

키워드

등전위선,   전기,   전하,   보고서