물리응용 - 수조를 이용한 등전위선 측정
물리응용 - 수조를 이용한 등전위선 측정
물리응용 - 수조를 이용한 등전위선 측정
1.실험 목적
전기장이 형성된 수조 안에서 전극의 형태에 따른 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 실질적으로 등전위선을 측정하여 전기장의 개념을 이해한다.
공간적으로 장이 형성되는 모양을 확장하여 생각해보고 우리가 살고 있는 실 공간에 무수히 얽힌 전장 및 자장, 중력장 등의 모양을 상상해본다.
2.실험 원리
전위차를 가진 두 전극사이에는 항상 전기장이 존재한다. 시험전하 q가 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 점에서의 전기장은 E=F/q로 정의된다. 한편, 그 점의 전위는 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 점 전하 Q가 만드는 전기장의 전력선은 Q가 있는 점을 중심으로 하는 방사선이며 등전위면은 Q점을 중심으로 하는 동심구면이 된다.
등전위면 위에서 전하를 이동시키는데 하는 일은 0이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다. 따라서 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 점 전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해 가는 경우이므로, 전력선은 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다. 따라서, 전기장 E의 방향은 그 점에서 전위 V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변이를 dl이라 하면, E와 V사이의 관계식은
V=-E ∙ dl ---------- (1)
또는
E=- ---------- (2)
....
1.실험 목적
전기장이 형성된 수조 안에서 전극의 형태에 따른 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 실질적으로 등전위선을 측정하여 전기장의 개념을 이해한다.
공간적으로 장이 형성되는 모양을 확장하여 생각해보고 우리가 살고 있는 실 공간에 무수히 얽힌 전장 및 자장, 중력장 등의 모양을 상상해본다.
2.실험 원리
전위차를 가진 두 전극사이에는 항상 전기장이 존재한다. 시험전하 q가 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 점에서의 전기장은 E=F/q로 정의된다. 한편, 그 점의 전위는 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 점 전하 Q가 만드는 전기장의 전력선은 Q가 있는 점을 중심으로 하는 방사선이며 등전위면은 Q점을 중심으로 하는 동심구면이 된다.
등전위면 위에서 전하를 이동시키는데 하는 일은 0이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다. 따라서 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 점 전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해 가는 경우이므로, 전력선은 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다. 따라서, 전기장 E의 방향은 그 점에서 전위 V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변이를 dl이라 하면, E와 V사이의 관계식은
V=-E ∙ dl ---------- (1)
또는
E=- ---------- (2)
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물리실험보고서 - 등전위선 측정
실험제목 : 등전위선 측정 실험목적 : 전기장이 형성된 수조 안에서 전극의 형태에 따른 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 실질적으로 등전위선을 측정하여 전기장의 개념을 이해한다. 공간적으로 장이 형성되.. -
[일반물리실험] 등전위선 측정 예비 및 결과 보고서
등전위선 측정 예비보고서 1. 실험목적 수조 안에서 여러 가지 모양의 전극의 형태에 따른 등전위선을 그리고 전기장의 방향 빛 흐름을 이해한다. 2. 이론 전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재.. -
물리 및 실험 - 등전위선
물리 및 실험Ⅱ (등전위선) * 실험제목 -등전위선 * 실험목적 -등전위선을 실험으로 측정하고 전기장과의 관계를 살펴본다. * 기본이론 1) 전위 (electronic potential) 전기력은 이므로 한쪽에서 다른 한쪽.. -
물리실험 - 등전위선 측정
■ 실험 목적 물을 이용하여 여러 가지 형태의 전극에 대한 등전위선을 찾아 전기장의 개념을 이해한다. ■ 실험 기구 및 장치 여러 모양의 전극( 직사각형, 반원형, 큰 원형, 작은 원형), 전극 연결선, 고정 검.. -
[일반 물리실험]등전위선
일반물리실험 결과보고서 실험 제목 등전위선 보고자 보고 일자 ※ 1. 실험 목적 ~ 3. 방법 부분은 매뉴얼과 다른 내용으로 기록하고자 할 때만 기록하시오. 1. 실험 목적 전도성 종이위에 밑그림과 실버 펜(.. -
등전위선_측정[일반물리]
등전위선 측정 1. 실험 목적 두 개의 전극에 의해 전기장이 형성된 판 위에서 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 찾고 이를 통해 전기장의 개념을 이해한다. 또한 전극의 모양에 따른 등전위선의 형태를 비교한.. -
[화학공학실험] 유출 결과보고서
1. 실험 제목 : 유출 2. 실험 목적 : 길이와 직경이 다른 관을 수조에 연결하여 유체가 유출되는 시간을 측정해 보고, 이를 이론적으로 비 교해본다. 에너지 수지, 질량수지의 개념을 이해하고 각 가정에 따른.. -
물리실험 - 등전위선 측정
1. 실험제목: 등전위선 2. 실험목적 여러 형태의 전극 사이에서 형성되는 등전위를 구하고 여러 position에서의 전기장을 측정하여 전위와 전기장의 관계를 알아보도록 한다. 3. 참고자료 (균일한 전기장에서) .. -
[일반물리학 실험] 등전위선 측정 실험
[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 전하.. -
바이오센서의 원리와 구성
바이오센서의 원리와 구성 1. 바이오센서의 원리 기본적으로 바이오센서의 원리는 효소를 이용하면 화학 물질을 선택적으로 식별할 수가 있다는 점에서 기인한다. 이 식별결과를 전기 신호로 변환시키는 것이 물..
