쿨롱의 법칙 실험결과보고서

소개글

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목차

1. 목 적
2. 이 론
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 측정 및 분석
7. 검토

본문내용

1. 목 적
평행판 극판에 고전압을 걸고 전자저울을 사용하여 직접적으로 쿨롱의 힘을 측정한다.

2. 이 론
전하의 크기가 과 이고 거리가 r 만큼 떨어진 두 입자(또는 점전하) 사이에 작용하는 정전기력의 크기는 다음 식으로 주어진다.

F=k q1q2/r2 (1)

여기서 k는 상수이다. 이 표현식은 1785년 실험을 통해 처음으로 이 식을 유도해 낸 Charles Augustus Coulomb을 기념하여 Coulomb 법칙이라고 부른다.

< 중 략 >

그러나 이 식을 이용해서 실험을 할 경우 점전하를 만들 수 없으며, 전하량의 조절 및 두 전하 사이의 거리 등에 힘든 점이 많아 실험하기가 힘들뿐더러 실험결과도 좋지 않다. 하지만 축전지를 사용할 경우 두 도체판 사이의 전압과 유전체를 이용해 전하량을 조절할 수 있고, 도체판 사이의 거리 또한 쉽게 조절할 수 있으므로 훨씬 쉽게 실험을 할 수 있다. 이제 축전지를 이용해 쿨롱의 힘을 직접 측정해 보도록 하자.
먼저 축전지에 대하여 알아보자. 축전지가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 +q와 –q의 전하를 갖게 된다. 이때 축전기의 전하는 극판의 절대값인 q를 뜻한다. 극판들은 도체이기 때문에 등퍼텐셜면이다. 그러나 두 극판사이에는 퍼텐셜 차가 존재한다. 축전기의 전하q와 퍼텐셜차 V는 서로 비례한다. 즉 다음과 같다.

< 중 략 >

3. 실험 장치
측정용 베이스 : 마이크로미터 부착(최대 25.5mm)
Kilovolt DC/AC 전원공급기(SG-7802D) : DC 0~15kV, AC 6.3V
전자저울(CAT.IB-310) : 0.01g단위, 0.5g~300g
고압연결선 : L=1000mm
전극판 : 지름 125 mm, 지름 150mm

4. 실험 방법
1) 쿨롱법칙 실험 장치의 이동지지대에 지름 125mm 상부 전극을 연결한다.
2) 이동지지대의 마이크로미터를 돌려 눈금이 약 15mm가 되도록 조정한다.

참고 자료

없음