등전위선의 측정 기 김상호, 김민호
1.목적
저항체에 전류를 흐르게 하여, 그 위에 등전위선과 전기장의 방향, 전기력선을 그려보고 등전위선에 관한 성질을 이해한다.
2.이론
공간에 전하가 있으면 전기장을 만들게 되는데 전기장의 분포는 전기력선으로 알기 쉽게 표현한다. 여기서 전기력선이란 전기장을 꼬리에서 꼬리를 물게 이어주고, 단위면적당 통과하는 선의 개수로 전기장의 크기에 비례하도록 그린 것이다.
전기장이 형성되면 공간의 각 지점들은 전위를 갖는데, 같은 전위를 연결한 것을 등전위선이라고 한다.
이 등전위선을 따라 전하가 이동할 때는 전위차가 0이므로 그 일은 0이다.등전위선의 간격이 좁을 수록 전기장의 세기가 크다고 볼 수 있으며 이 등전위선은 마치 지도의 등고선에 비유 될 수 있으므로 +전하는 산꼭대기에 비유 될 수 있고 -전하는 산 골짜기에 비유 될 수 있다.고립 전하의 등전위선은 동심원형이고,균일 전기장의 등전위선은 평행직선이다.
3.준비물
넓고 바닥이 투명한 직사각형의 그릇(예 수면파투영장치)아크릴판을 가공하여 써도 좋다. , DC전원 장치, 전압계, 그래프 용지, NaOH(또는 전해질로 쓰일 수 있는 것, 그러나 음이온이 OH-보다 이온화 경향이 더 큰 것이어야 한다. 만약 소금을 전해질로 쓴다면 염소 가스가 나와 몸에 해롭다.), 여러 가지 전극(금속판이나 은박지를 가공해서 사용)
4.실험 방법
(1)넓고 바닥이 투명한 직사각형의 납작한 그릇 밑에 그래프 용지를 깔고 수조에 0.1∼0.5mol 정도의 NaOH 용액을 2.5㎝ 높이로 채운다.
(2)그림과 같이 전극을 설치하고 전극이 움직이지 않게 스탠드로 고정시킨 다.(다음 장에 있는 그림 참조)
(3)양전극에 0.1A∼0.5A의 전류가 흐르도록 전원 장치를 조정한다.
(4)탐침을 조정해서 전압계가 일정 전위를 가르치는 곳을 찾아 그 곳의 좌표를 또 다른 그래프 용지에 표시한다.
(5)이와 같...
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