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등전위선

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by

예지 김

on 22 October 2014

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Transcript of 등전위선

등전위선
원리
전하는 주변 공간에 전기장을 형성하고 같은 거리에 있는 전위는 같다. 이 점들이 이루는 선을 등전위선이라고 한다.
양의 점전하 주변에 임의의 양전하를 두면 전위가 낮아지는 쪽으로 전기력을 받는다. 이때 전하가 받는 전기력의 방향은 등전위선에 수직이다.

2차원 도체 판의 두 단자에 전류을 흘릴 때, 전류의 흐름의 방향은 전기장의 방향이다. 이 흐름에 수직인 방향에는 전류가 흐르지 않아 전위차가 없다. 따라서 두 점 사이에 전류가 흐르지 않으면 두 점은 같은 등전위선 상에 있는 점들이다.
실험 결과 및 분석
실험 목적
수조 안에 놓인 두 전극 사이에 전위차를 줘서 등전위선의 모양과 전기력선 사이의 관계를 확인해 보자
실험 기구 및 장치
원 모양의 고정전극
막대 모양의 고정전극
목차
1. 실험 목적
2. 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과 및 분석
6. 비고 및 고찰
수조 판
멀티미터(또는 검류계)
전원장치
두 개의 고정전극 (디스크모양과 막대모양)과 한 개의 이동단자
여러 모양의 도체
등전위선용 그래프용지
실험 방법
1. 전극(원, 막대)의 크기를 측정하고 기록한다.
2. 전도 용약을 수조 판에 적당량 부어 넣고 전극을 직류 전원에 연결하여 5V 정도의 전위차를 맞추고 멀티미터로 두 전극 사이의 전위차를 측정하고 기록한다.
3. 멀티 미터의 두 탐침 중 하나를 두 전극 중 하나에 연결하고 나머지 탐침을 수용액에 수직으로 세워 움직이면서 멀티미터의 눈금을 읽어 0이 되는 지점을 찾아 기록한다. 점들을 이어서 부드러운 선이 나타날 수 있을 정도가 되었으면 그래프 용지에 등전위선을 그린다.
4. 6~8 개 정도 대칭적으로 그린다.
5. 다른 모양의 전극에 대해 같은 실험을 반복하다.
감사합니다
1469005 김동기
1469006 김상기
1469007 김설
1469008 김연준
1469009 김예지
비고 및 고찰
원 모양 주위에는 원 모양의 등전위선이 형성되었고 직선모양 주위에서는 직선모양의 등전위선이 형성되었다. 두 고정전극의 가운데로 갈수록 직선에 가깝게 형성되었다.
이것은 전극이 (+)와 (-) 두개이기 때문에 등전위선은 두개의 전극으로부터 모두 영향을 받고 가까운 전극과 멀리 있는 전극, 모두의 영향을 받기 때문에 약간씩 변형된 것이다.
오차 원인을 생각해보면 검침봉을 가지고 전위를 측정할 때 조금만 손을 움직여도 전위 값이 달라졌고 기록을 할 때 전도 용액이 들어있기 때문에 정확한 치수를 측정하는데 힘들었으며 고정전극이 여러 선들의 꼬임으로 움직였기 때문에 정확한 측정을 하는데 어려움이 있었다.
더 나은 실험을 위해서 고정전극이 고정해놓은 위치에서 움직이지 않게 하고 검침봉을 수직으로 올바르게 측정하고 정확한 수치를 확인 후 기록하여야 한다.
Q&A
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