[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. …
결과보고서

(1) 측정한 등전위선과 전기장을 그라프용지에 스케치하여 첨부한다,

(2). 실험과정 및 결과에 대한 검토