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[자연과학] 일반물리실험 - 등전위선 측정(measurement)(Electric Field Apparatus)

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작성일18-04-16 23:48

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전기력선이나 등전위면은 전기장내에서 무수히 많이 그릴 수 있다아 책의 그림 Fig-1 에서 보듯이, 등전위선은 하나의 점 전하 Q 가 있는 점을 중심으로 하는 방사선이며, 등전위면은 Q점을 중심으로 하는 동심구면이 된다된다. 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 여기서 n은 등 전위면(선)에 수직인 단위 벡터이다. 다시 정밀하게 그 근처에서 움직여 가며 검류계의 바늘이 영점이 되는 위치를 찾는다.(표시점이 많으면 많을수록 등전위선의 정밀도가 높아짐을 알 수 있다아)
참고: 두 개의 이동 검침봉을 홀더에 끼우고 검류계에 연결한다. 전하량이 q의 하전입자가 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 점에서의 전기장은 E= F/q로 definition 된다된다. 전하량이 q의 하전입자가 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 점에서의 전기장은 E= F/q로 definition 된다된다. 따라서, 도체판상의 두 점 사이에서 전류가 흐르지 않는 다면, 이 두 점은 등전위선상에 있는 점이다. 따라서 전기장 E는 등전위선(면)에 수직이 된다된다. 도전판 아래에 보이는 위치를 읽어 눈금판에 표시한다.

2. 실험 기구 및 장치

전극체 : 4종 x 각 2개
고정 검침봉: 1개
이동 검침봉: 1개
크기 300x230x6t

1) 실험 property(특성)

도체판에 전류를 흐르게 하여 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 공부한다.

2. 실험 기구 및 장치

전극체 : 4종 x 각 2개
고정 검침봉: 1개
이동 검침봉: 1개
크기 300x230x6t

1) 실험 property(특성)

도체판에 전류를 흐르게 하여 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 공부한다.

2) 관련 실험기기
직류안정화 전원 장치 : SG=P303D
검류계 (±25A) : SG-6174

3) 기타

연결선 : 4개

케이스 : 1개

3. 실험 원리

전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다.
전기장이 일을 한다는 것은 정전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로, 전기력선은 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다. 따라서, 전기장 E의 방향은 그 점에서 전위V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, …(省略) 그 방향으로의 미소변위를 di이라 하면 E와 v사이의 관계식은


이다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다.
각각의 전극체에 전원을 연결해 전류가 어느 정도 흐르게 전원조정을 하고 전원을 off로 놓는다.

2) 관련 실험기기
직류안정화 전원 장치 : SG=P303D
검류계 (±25A) : SG-6174

3) 기타

연결선 : 4개

케이스 : 1개

3. 실험 원리

전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 두 검침봉 중 하나를 축으로 잡고 돌리면서 검류계의 바늘이 가장 큰 값을 가리키는 방향으로 잡으면 각 점

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[자연과학] 일반물리실험 - 등전위선 측정(measurement)(Electric Field Apparatus)


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[자연과학] 일반물리실험 - 등전위선 측정(measurement)(Electric Field Apparatus)
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순서



실험결과/물리


다.

검류계의 영점이 맞는지를 확인한 후, 이동 검침봉과 고정 검침봉을 검류계에 연결한다.자연과학,일반물리실험,등전위선,측정,Electric,Field,Apparatus,물리,실험결과

[자연과학]%20일반물리실험%20-%20등전위선%20측정(Electric%20Field%20Apparatus)_hwp_01_.gif [자연과학]%20일반물리실험%20-%20등전위선%20측정(Electric%20Field%20Apparatus)_hwp_02_.gif [자연과학]%20일반물리실험%20-%20등전위선%20측정(Electric%20Field%20Apparatus)_hwp_03_.gif [자연과학]%20일반물리실험%20-%20등전위선%20측정(Electric%20Field%20Apparatus)_hwp_04_.gif

일반물리실험 - 등전위선 측정(測定) (Electric Field Apparatus)

1. 실험 目標(목표)

도체판에 전류를 흐르게 하여, 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 이해한다.
전원을 ON으로 하고 전압을 약 9V 로 조정한 후, 전류계에 전류가 흐르는 것을 확인한 다음, 고정 검침봉을 적당한 곳에 고정시킨다( 편의상 고정 검침봉은 전극체를 잇는 선상의 어느 점에 정하는 것이 편리하다).
이동 검침봉의 끝점을 적당히 이동하면서 검류계 바늘의 이동상태를 본다. +Q의 점 전하와 -Q의 점 전하가 공간에 놓여 있을 때는 책의 그림 Fig-2와 같은 전기력선과 등전위면을 그릴 수 있다아

등전위면 위에서 전하를 이동시키는 데 필요한 일은 0이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다.
이상의 과정을 거친 후 표시한 점들을 연결하여 등전위선을 그린다.
고정 검침봉과 고정시킨 상태에서 이동 검침봉을 이용하여 의 실험을 반복한다.
편의상 2차원 평면에 관련되어 실험적인 theory(이론)을 생각해 보자. 즉, 어느 도체판의 두 단자를 통해서 전류를 흘릴 때, 도체판 내에서의 전류의 유선 방향은 전기장의 방향을 나타낸다.

4. 실험 방법

등전위선 측정(測定) 장치를 준비한다. 한편, 그 점의 전위 V는 단위 전하당의 위치 에너지로 definition 된다된다. 따라서, 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 이와 같은 점을 이은 선은 등전위선이 된다된다. 이 유선에 수직인 방향에는 전류가 흐르지 않으므로 전위차도 없다. 한편, 그 점의 전위 V는 단위 ...

일반물리실험 - 등전위선 측정(測定) (Electric Field Apparatus)

1. 실험 目標(목표)

도체판에 전류를 흐르게 하여, 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 이해한다. 바늘이 심하게 이동하지 않는 곳은 고정 검침봉의 등전위 점에 가까이 왔음을 의미한다.

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