[물리]쿨롱의 법칙

소개글

쿨롱의 법칙에 관한 실험레포트

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 분석 및 토론

본문내용

1. 실험 제목 : 콘덴서 판을 이용한 쿨롱의 법칙

2. 실험 목적

일정한 전하로 대전되어 있는 두 도체판 사이에 나타나는 힘을 여러가지 조건에서 살펴보고 쿨롱의 법칙을 간접적으로 확인해 본다.

3. 실험 이론

고압 전원 장치에 의하여 두 콘덴서 판으로 불릴 수 있는 금속의 극판에 전원 장치를 연결한다.
이런 상태에서 전압을 공급하면 콘덴서 판의 기하학적 구조에 의하여 양 극판에는 전하가 형성된다. 이 경우에 적용되는 식으로
여기서 는 진공 중의 유전율을 나타내며, A는 극판의 면적이고 d는 두 극판 사이의 거리이다.

거리 d만큼 떨어져 있는 면적A의 두 극판으로 구성되어 있는 평행판 콘덴서. 마주보고 있는 두 극판의 면에는 크기가 같고 부호가 반대인 전하 q가 형성된다.

두 극판 사이의 중간 영역에서의 전기장은 균일하나 극판의 모서리 부근에서 전기력선은 휘어진 모양을 하고 있으므로 전기장이 균일하지 않다는 것을 알 수 있다.

V는 두 극판 사이의 전압이고 C는 캐패시턴스라 불리우는 정전용량이다. 그리고 이 값들은 콘덴서의 특성을 나타내는 중요한 요소이다.
그리고 C의 단위는 패럿으로 F이고 1F는 매우 큰 량이기 때문에 μF, pF 등의 단위를 주로 사용한다. 1pF = 1E -12F
극판의 면적이 크면 상식적으로 많은 전하가 쌓이게 되고 극판 사이의 거리가 멀어지면 전기장에 의해 상대적으로 힘을 덜 미치게 되므로 전하가 덜 모이게 된다.
만약 200×200mm 의 두 극판이 10mm 간격으로 설치되어 있고 10,000V의 전압을 가하면 이 극판 사이의 정전용량은 35.4E -12F= 35.4pF 이다.
(유전상수란 진공 중의 전하의 힘을 전달하는 정도를 나타내는 상수로서 8.85E -12의 값을 가진다.)

참고 자료

없음