[일반물리학 실험] 등전위선 측정 실험
◆ 실험의 목적
두개의 전극 사이에 생기는 여러 개의 등전위면을 찾아보고 전위 및 전기장의
개념과 관계를 이해한다.
◆ 실험의 원리 및 기본이론
① 전하량이 Q인 전하가 공간위에 놓여있을 때, 이 때 생기는 전기장의 방향은 왼쪽 그림 화살표 방 향과 같다.
② 쿨롱의 법칙에 의해서 전위가 같은 면, 즉 등전위 면은 역시 왼쪽 그림처럼 전하 Q를 중심으로 하 는 하나의 구 표면이 될 것이다.
③ 이 때 전기장의 방향과 등전위면은 서로 수직이 다.
④ 한 편, +Q와 -Q 전하가 동시에 존재하는 경우, 전기장의 방향은 위의 그림 처럼 나타날 것이다.
⑤ 전기장의 방향은 +에서 나와 -로 들어가는 방향이다.
⑥ 등전위선은 전기장의 방향과 수직이므로 위의 경우 등전위선은 다음의 그림과 같이 나타낼 수 있다.
그림 참조 : ‘물리학 실험’ 교재 발췌
⑦ 하나의 등전위선 위에 있는 각 점은 동일한 전위를 가지고 있다. 다시 말해,
등전위선 위의 각점은 서로 전위차가 0이므로 각각을 연결했을 때 그 사이에는 전류가 흐르지 않는다.
⑧ 이러한 기본원리를 바탕으로 두 전극 사이에 전류가 0인 점을 찾아 등전위선을 찾을 수 있다.
◆ 실험 기구
여러 모양의 전극 (직사각형, 반원형, 큰 원형, 작은 원형, 직사각형)
고정 검침봉
이동 검침봉
전극 연결선
측정용지
비커,
주사기
검류계
◆ 실험 방법
1. 비커를 이용하여 고정 검침봉 끝이 살짝 물에 잠기도록 수조에 물을 붓는다.
2. 전극 하나를 선택하여 수조 바닥의 적당한 눈금위에 배치한다.
3. 전극에 연결선을 연결하고, 적당한 전압을 가한다.
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2013.11.12
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