해피레포트 - [물리학 실험] 전기마당과 가우스의 법칙

카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :[물리학 실험] 전기마당과 가우스의.hwp 문서분량 : 5 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 14.04.20 / 14.04.20 구매평가 : 다운로드수 : 0 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
전기현상을 일으키는 요인을 전하라고 부르며, 전하들이 일으키는 대표적인 현상은 전하 사이에 미치는 힘이다. 두 전하 사이의 전기력은 전하의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하는데, 이를 쿨롱의 법칙이라고 한다. 즉, 전하가 있으면 그 주위에 전기마당이 생기고, 이 전기마당내에 다른 전하가 있으면 그 전하는 전기마당에 의하여 힘을 받게 된다. 이 힘에 의한 전하의 운동에너지의 증가는 전기마당에 저장되어 있던 퍼텐셜에너지가 변환된 것이다.

본문일부/목차
이 실험에서는 전도성 종이 위에 두 전극을 놓고, 전극사이의 전압을 걸어 준 다음 전극 주위의 등전위점을 찾고, 이를 연결하여 등전위선을 구한다. 또 한점 주위의 전위를 구하여 전기장을 조사한다. 2. 배경이론 전기마당이 E1과 E2인 두 지점 사이의 +1C의 전하를 등속도로 옮기는데 드는 일을 전위차라고 정의한다. 만약 전기마당이 0이 아닌 인접한 두 곳에서의 전위가 같다면 (U1=U2), 전기마당과 두 지점간의 변위가 서로 수직인 것을 의미한다. 즉, 전위가 같은 점들을 연결한 등전위선위의 각 지점에서의 전기장은 등전위선에 수직이다. 이러한 전기마당벡터를 연속적으로 이어 놓은 선을 전기력선이라고 한다. 따라서 전기력선과 등전위선은 서로 수직이다. 쿨롱의 법칙을 따르는 힘은 가우스의 법칙을 적용할 수 있다. 즉, 임의의 닫힌 곡면을 생각하더라도 그 면의 전기다발을 구하면 그 값은 간단히 곡면에 의해 둘러싸인 공간 안에 있는 총 전기량에 비례하게 된다. ∴ 여기서 r은 전하를 중심으로 한 구의 반지름을 나타내고, 구면 상의 모든 점에서 전기마당의 크기가 같으며 방향은 이 구면에 수직이므로 위의 식이 성립한다. 이제 전기전도성 종이 위에 중심이 일치하는 두 원형 전극을 놓고 그 사이에 전위차 V0를 가하여 일정한 전류 I를 흘릴 경우를 생각해 보자. 편이상 반지름 a의 안쪽 전극의 전위를 0이라고 한다. 중심으로부터 거리 r만큼 떨어진 곳에서의 전위를 구해 보기로 한다. 이곳에서의 전위 V는 안쪽 전극과 전위차와 같으므로 전도성 종이의 비저항 균일할 때 이고, 등전위선은 r이 일정한 동심원임을 알 수 있다.

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