일반물리실험2 실험1 전하와 전기력 결과레포트

소개글

전남대학교 공과대학
일반물리실험2 2017
성적A+

목차

1.실험과정 및 결과
2.결론 및 토론

본문내용

1. 고전압 전선 끝에 모여있는 전하들
(1) 고전압 전원(high-voltage source)에 6V 어댑터를 연결하고 전원 스위치를 누른 후, output 스위치를 누르면 약 4000 V의 전위차가 발생된다. 붉은 전선에는 약 +4000 V가, 검은 전선에는 0 V가 걸린다. 전위 0　V인 전극을 GND(ground, 접지)라고 부른다.
준비물: 고전압 전원, 집게 전선, 스탠드, 실, 스티로폼 공 2개, 은박지, 정밀 저울(공용)
가정용 220V 전원의 양 전극을 손으로 잡으면 매우 위험하며 생명을 잃을 수도 있다. 그러나 이 전원이 만들어내는 4000V 전위차는 따끔할 뿐 사람에게 큰 해를 주지는 않는다. 왜 그럴까? -> 내부에 큰 저항을 설치하여 최대 전류가 0.2 mA로 제한되기 때문이다.
4000V의 전극을 만져본 결과 따끔하여 순간 놀랐지만 건강에 해롭지는 않다는 것을 직접 경험했다.

(2) 두 전선을 서로 1 mm 이내로 가까이 가져가보라. 무슨 일이 생기는가? 두 전선 사이의 공간을 지나 이동하는 것은 ‘무엇’일까? 그 ‘무엇’은 어느 극에서 어느 극으로 움직이는가? ‘그것’의 이동이 왜 빛을 만들어 내는가?
붉은 전선과 검은 전선을 서로 가까이 가져다 대면 “파직”하는 소리와 전기 스파크(번쩍임)이 일어난다. 이것은 +4000V와 0V의 전위차로 인한 자유전자의 이동에 의한 것이다.

(3) 그 외 궁금한 점이 있다면 써보라.
두 전선을 가까이 댔을 때 전기 스파크가 일어났는데, 두 전선을 가장 멀리 위치하게 하면서 전기 스파크가 일어나게 할 수 있는 최대 거리가 궁금하였다. 따라서 그 호기심을 해소하기 위해 한 조원은 자를 들고있고, 한 조원은 전원 스위치를 누르며 두 전선을 가까이 위치시키고 나머지 조원은 사진을 찍는 역할분담을 하여 실험을 이행하였다.
전기 스파크는 아주 짧은 시간에 일어나므로 사진에는 나타나지 않았지만 이정도 거리에서 전기 스파크를 관찰한 결과 우리 조가 측정한 스파크가 일어날 수 있는 두 전선 사이의 최대거리는 약 1.2mm라고 결론지었다.

참고 자료

일반물리실험2 안내서 2017