[물리학실험 레포트 보고서] 등전위선 측정 결과

1. 실험 결과 및 분석

(A) 수조에 각 (+), (-)를 띈 전극을 설치하면 전기장이 발생하게 된다. 전기장이 만드는 전기력에 의해 전류가 흐르게 되는데, 검류계를 이용하여 이를 측정하면 전기력의 방향을 알 수 있다. 검류계의 한쪽 끝에 연결된 고정단자를 수조의 한 점에 고정시키고 이동단자를 이동시켜 전류를 측정한다. 이때 측정되는 전류의 크기가 같은 지점끼리는 전위가 같고 이 점들을 선으로 이으면 등전위선을 얻을 수 있다. 이 등전위선은 전극에 의해 만들어진 전기력선들과는 수직인 관계에 있다.

(B) 전극의 모양이 변함에 따라 등전위선의 양상도 변하는 것을 알 수 있다.

(C) 두 전극 사이에 도체를 놓았을 때에도 위의 실험과 대체로 비슷한 개형의 등전위선을 얻을 수 있다. 이는 도체의 +극과 가까운 쪽은 -로, -극과 가까운 쪽은 +로 대전되어 전기장을 형성하기 때문으로 예상된다. 도체의 모양이 원판형이기 때문에 다소간의 차이가 발생할 수 있다. 특히 위, 아래쪽의 양끝 쪽에서 그러하나 실험 장비의 한계로 인해 유효하게 측정하지 못하였다.

(D) 이 실험 또한 위의 결과와 큰 차이가 없었다. 다만 흥미로운 점은 이동단자를 링 안쪽에 위치시켰을 때 전류가 거의 측정되지 않았다는 사실이다. 이는 링의 바깥쪽 부분만 대전이 되고 안쪽은 대전되지 않았기 때문으로 예상된다. 이 경우 이론상으로는 링 안쪽에서는 전류가 전혀 측정되지 않아야하지만 실험상의 오차로 미세한 전류가 측정되었다.

2. 토의 및 건의사항_오차에 대한 논의

① 전극의 불안정한 고정으로 인한 오차.

② 이동 단자를 수동으로 이동시키는 중 발생하는 오차.

③ 수조 안에 생기는 수류에 의한 오차.

④ 실험 장비 표면의 불순물에 의한 오차

⑤ 실험 장비 관리 미흡

⑥ 검류계의 오차

①,②,③ 번은 수조에 채워진 물에 전류를 흘리는 실험 방식에서 발생한 것이다. 때문에 수조를 이용하는 방식을 좌표계가 그려진 도체판을 이용하는 방식으로 대체하는 것이 좋을 것이다. 전류를 균일하게 흐르게 하는 양도