[일반물리학실험] 등전위선

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오늘은 해피캠퍼스에서 발췌한 “[일반물리학실험] 등전위선” 내용을 정리하여 알려드립니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 원리
4. 실험 장치 및 방법
5. 실험 결과
6. 분석 및 토의
7. 온라인 과제용 질문
8. 참고문헌

 

본문내용일부

1. 실험 제목 : 등전위선
2. 실험 목적
1) 전기가 가해지는 두 도체 사이에 형성되는 등전위 지도를 그려 전기장의 형상을 확인한다.
3. 이론 및 원리
1) 쿨롱의 법칙
주위 물체의 입자의 전기적 상호작용의 세기는 양수 또는 음수인 전하에 의존한다. 같은 부호의 저하를 가지는 입자들은 서로 밀고, 반대 전하를 가지는 입자들은 서로를 잡아당긴다. 두 종류의 전하를 같은 양만큼 지니고 있는 물체는 전기적으로는 중성을 띠지만, 이 균형이 깨어진 물체는 대전되어 있고 과잉전하를 지닌다. 도체는 상당히 많은 수의 전자들이 자유롭게 움직이는 물질이다. 부도체라고도 하는 절연체에서, 대전 입자들은 자유롭게 움직일 수 없다. Coulomb(쿨롱)의 법칙은 두 대전입자 사이의 정전기력을 기술한다. 입자들의 전하가 각각 1, 2이고, 두 입자가 거리 만큼 떨어져 있고 서로에 대해 정지해 있을 때 서로가 다른 입자에 작용하는 힘의 크기는 다음과 같다.
=
1
4 0
∙
| 1|| 2|
2
0 = 8.85 × 10−12 2/ ∙ 2 은 유전 상수이며, 1
4 0
는 정전기상수( Coulomb상수 )
= 8.99 × 109 ∙ 2/ 2 로 사용하기도 한다.
2) 전기장
대전입자는 주위 공간에 전기장을 만든다. 두번째 대전 입자가 그 공간에 놓이면 그 위치에서 장의 키기와 방향에 의해서 그 입자에 작용하는 정전기력이 작용한다. 임의의 점에서 전기장은 그곳에 양의 시험전하를 놓았을 때, 받는 정전기력의 정의 한다. 전기장선을 이용하면 전기장의 방향과 크기를 시각화 할 수 있다. 임의의 점에서 전기장 벡터는 그 점을 지나는 전기장선에 접한다. 하나의 영역에서 전기장선의 밀도는 그곳에서 전기장의 크기에 비례한다. 따라서 전기력선이 촘촘하게 존재한다면 그 곳의 전기장이 강하다는 것을 의미한다. 전기장선은 양의 전하에서 나오고 음의 전하에 서 끝이난다. 그러므로 양의 전하에서 나온 전기장선은 반드시 음의 전하에서 끝이 나 야 한다. 3) 등전위선 전위차가 같은 지점을 연결한 선을 등전위선이라고 한다.

 

참고문헌

일반물리학, David Halliday 외2인, 텍스트북스, 11판
일반물리학, Jearl Walker 외 2인, 범한서적 주식회사, 10판
일반물리학 실험, 한양대학교 물리교재위원회, 한양대학교 출판부, 4판

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