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체 내부에 전기장이 전혀 형성되지 않는다는 것은 도체 내부에 초과 전하가 형성될 수 없다는 것을 말한다.. 결과보고서 제목 : 등전위선 [1] 측정값 (1) 측정한 등전위선과 전기장을 그라프용지에 스케치하여 첨부한다, [2] 토의 (1). 질문에 대한 검토 1. 등전위선의 간격과 |E| 는 어떤 상관관계를 갖는가 -` 이고 이 식에서도 알 수 있듯이 등전위선의 간격이 좁아질수록 |E|는 커지고 등전위선의 간격이 넓어질수록 |E|는 작아진다. 도체 내부의 전기장 세기 E가 E=0이므로 전기력선은 내부로 들어갈 수 없다. 다라서 도체 내부에는 전하가 없으며 전하는 도체 표면에만 존재한다. 2. (2). 전기장의 방향은 v/cm로 측정한 최대값 방향에 대해 어떤 방향인가 전기장의 방향은 등전위 방향의 항상 수직이다. 임의의 폐곡면 내부의 전하가 언제나 0이므로 도체 내부에 초과된 전하는 존재할 수 없다.zip 실험 레포트 보 고서 자료실 등전위선 결과 [실험 레포트 보 고서] 등전위선 결과 - 물리학실험 - 결과보고서 제목 : 등전위선  ......

 

 

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실험 레포트 보 고서 자료실 등전위선 결과 보고서

 

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실험 레포트 보 고서 자료실 등전위선 결과

 

[실험 레포트 보 고서] 등전위선 결과

 

- 물리학실험 -

결과보고서

 

제목 : 등전위선

[1] 측정값

(1) 측정한 등전위선과 전기장을 그라프용지에 스케치하여 첨부한다,

 

[2] 토의

(1). 질문에 대한 검토

 

1. 도체 상의 모든 점은 전위가 과연 같은가

 

E는 의 식으로 구할 수 있다. 여기서 거리의 변화율이 0이 아니므로 의 변화율이 0이 된다. 따라서 도체 표면에서의 모든 점의 전위는 일정하다.

 

2. 속이 빈 도체의 내부 공간에서도 등전위인가

도체내부의 전하의 이동이 없이 정적인 상태에서는 도체 내부에 전기장이 존재할 수 없다. 만일 내부에 전기장이 있다면 풍부하게 있다고 생각할 수 있는 자유전자가 곧 움직여서 전기장을 소거해 버리기 때문이다.

도체 내부에 전기장이 전혀 형성되지 않는다는 것은 도체 내부에 초과 전하가 형성될 수 없다는 것을 말한다. 이는 가우스 법칙으로 간단하게 증명할 수 있다. 즉 도체 내부에 임의의 폐곡면을 생각했을 때 모든 면에서의 전기장이 0이기 때문에 폐곡면을 통해 빠져나가는 속선은 0이다. 따라서 그 폐곡면 내의 전하는 0이다. 임의의 폐곡면 내부의 전하가 언제나 0이므로 도체 내부에 초과된 전하는 존재할 수 없다.

따라서 도체의 초과 전하는 도체의 표면에만 존재하게 되고 이것이 도체 표면에서 면에 수직한 전기장을 만드는 원천이 된다. 따라서 도체 내부의 전위는 표면에서의 전위와 같고 등전위라고 할 수 있다.

3. 전기장의 방향은 v/cm로 측정한 최대값 방향에 대해 어떤 방향인가

전기장의 방향은 등전위 방향의 항상 수직이다. = 이므로 측정한 값의 반대 방향이다.

4. 등전위선의 간격과 |E| 는 어떤 상관관계를 갖는가

- 이다. 즉, 등전위선의 간격이 좁아지면 전기장은 커진다고 할 수 있다. 이는 높이의 변화가 크면 등고선의 간격이 좁아지는 원리와 같다.

 

 

(2). 실험과정 및 결과에 대한 검토

이번 실험은 여러 형태의 전극 사이에서 형성되는 등전위선을 구하고 여러 점에서의 전기장을 측정하여 전위와 전기장의 관계를 이해하는 실험이었다.

 

결과보고서

 

제목 : 등전위선

[1] 측정값

(1) 측정한 등전위선과 전기장을 그라프용지에 스케치하여 첨부한다,

 

[2] 토의

(1). 질문에 대한 검토

1. 도체 상의 모든 점은 전위가 과연 같은가

-` 의 식을 통하여 E를 구할 수 있는데 여기서 거리의 변화율(ds)은 0이 아니므로 V의 변화율(dV)이 0이다. 따라서 도체 상의 모든 점의 전위는 일정하다.

2. 속이 빈 도체의 내부 공간에서도 등전위인가

-` 도체 내부에는 외부 전기장과 반대 방향의 전기장이 생기고 이 두 전기장의 세기가 서로 상쇄되어 0이 될 때까지 전자의 이동이 이루어진다. 정전기 상태에서는 도체 내부의 전기장은 0이 되고 도체 전체는 등전위가 된다. 도체 내부의 전기장 세기 E가 E=0이므로 전기력선은 내부로 들어갈 수 없다. 다라서 도체 내부에는 전하가 없으며 전하는 도체 표면에만 존재한다.

 

3. 전기장의 방향은 v/cm로 측정한 최대값 방향에 대해 어떤 방향인가

-` 에 따라서 전기장은 등전위선과 수직하게 된다. 앞에 식을 정리하면 - 로 -가 붙으므로 전기장의 방향은 v/cm으로 측정한 값에 반대 방향이다.

4. 등전위선의 간격과 |E| 는 어떤 상관관계를 갖는가

-` 이고 이 식에서도 알 수 있듯이 등전위선의 간격이 좁아질수록

|E|는 커지고 등전위선의 간격이 넓어질수록 |E|는 작아진다.

(2). 실험과정 및 결과에 대한 검토

이번 실험은 여러 형태의 전극 사이에서 형성되는 등전위선을 구하고 여러 점에서의 전기장을 측정하여 전위(전기퍼텐셜)와 전기장의 관계를 검토하는 실험이었다.

[실험1]등전위선 측정 에서는 탄소종이위에 은페인트로 전극을 스케치 하는 것부터 애먹었다. 원모양으로 스케치한 10V전극에서 실제로 측정한 전압이 10V가 잘 나오지 않아서 몇 번을 다시 그리고 측정했다. 그리고 등전위선을 찾는 과정에서도 디지털 멀티미터의 이상이 있었는지 탐침을 탄소종이에 눌럿

 
 
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