분야
hwp< Figure 1> 실험 스케치
이 실험은 먼저 DC전원장치를 이용하여 수조 안에 전기장을 형성한다. 그리고 전기장이 형성된 수조안에서 전극의 형태에 따른 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 등전위선 측정을 통해 직접 그려본다. 실험결과 실제 등전위선 모양과 꽤 유사한 등전위선 모양을 얻을 수 있다. 전기장의 방향은 등전위선에 수직이다.
2. 서론 2
이 실험의 목적은 전기장이 형성된 수조안에서 전극의 형태에 따른 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 실질적으로 등전위선을 측정하여 전기장의 개념을 이해하는 것이다. 이번 실험은 일반물리 수강생들의 개념 이해를 돕기 위한 실험으로 이전에 행해졌던 실험이 무수히 많기 때문에 실험 결과를 미리 알아보는 것은 딱히 의미가 없으며, 실제로 등전위선을 찾아 그려보는데 의미가 있다. 이동단자를 조작하여, 등전위선을 실제로 그려봄으로써 전기장의 개념과 등전위선의 개념을 확실하게 가지는 것이 이번 실험의 주된 목적이다. 오른쪽 그림 은 이번 실험에 쓰일 장비를 그림판을 통해 간략하게 나타낸 그림이다.
3. 실험이론
(1) 전기장(Electric Field)
대전체 주위에 전하를 놓으면 전하는 대전체로부터 힘을 받는다. 즉, 어떤 공간에 전하량 를 놓으면 주위 공간은 다른 전하에 전기력을 미칠 수 있는 공간으로 변한다. 이와 같이 전하를 가져가면 전기력을 미치게 하는 공간을 전기장(electric field)라 한다. 전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다.
전기장 내의 한 점에 단위 양전하(+1C)를 놓았을 때 이 단위 (+)전하가 받는 전기력의 크기를 그 점의 전기장의 세기라 하고 이 힘의 방향을 전기장의 방향이라 한다. 전기장은 힘과 마찬가지로 그 크기와 방향을 같이 나타내야 하는 벡터이며 기호 로 표시한다.
⑵ 하이탑 물리 Ⅱ, 김종권, 이강석, p450~p463
⑶ 물리학과 교육 실험실 : http://www-ph.postech.ac.kr/Edulab/
⑷ 등전위선 : http://www.wizpark.co.kr/wizpark/WizFileView.php?seq=951718&View=1
