물리 레포트 (등전위면)

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등전위면
에너지자원공학과
20130742
제출일 :
1. 실험 목적
- 저항체에 전류를 흐르게 하여 여러 가지 전극형태의 등전위면과 전장의 모양을 관찰한다.
2. 실험 기구
- 저항체(silver paste), 도전성 종이, 전압계(30V), 전원, 테스터의 탐침
3. 실험 이론
1) 등전위면 (equipotential surface)이란?
- 전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하량 q의 하전 입자가 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 지점에서의 전기장은 로 정의된다. 한편 그 점의 전위 V는 단위전하당의 위치에너지로 정의된다. (중력장에서의 위치에너지나 전기장의 전위에 의한 에너지나 같은 개념이다. 그 에너지만큼 외부에 일을 할 수 있는 상태에 놓이게 된다.)
전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 전기력선이나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점전하 Q가 만드는 전기장의 전기력선은 Q가 있는 점을 중심으로 방사선 모양이며(그림 1b참조) 등전위면은 Q점을 중심으로 하는 동심구면이 된다. Q의 점전하와 -Q의 점전하가 공간에 놓여 있을 때는 [그림 1c]와 같이 전기력선과 등전위면을 그릴 수 있다.
등전위면에서 전하를 이동시키는데 필요한 일은 0이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다. 따라서, 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 정 전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로, 전기력선은 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해간다. 따라서, 전기장의 E의 방향은 그 점에서의 전위 V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, E와 V사이의 관계식은
이다.
2) 등전위면의 성질
① 하전입자를 등전위면상의 한 점에서 같은 면상의 다른 점으로

키워드

물리 레포트 (등전위면),   실험목적,   실험기구,   전도율,   전기력선