아주대학교 물리학실험 13. 축전기와 전기용량 결과

소개

물리학실험 10판으로 작성 (A+)

목차

[1] 측정값

[2] 결과

[3] 토의
1. 질문에 대한 검토
1.1. 왜 전하를 추가함에 따라 전위가 변하는가?
1.2. 극판 간격을 두 배로 하면 어떤 효과를 기대하는가?
1.4. 축전기의 전하량 가 축전기판의 전위차 에 비례한다고 할 수 있는가? 그래프를 그려 해석하여라.
1.5. 실험 4의 데이터 분석으로부터 평행판축전기의 전기용량의 식 는 측정한 의 범위에서 얼마나 잘 적용되는가?
2. 실험과정 및 결과에 대한 검토

본문내용

증명판의
접촉 횟수
1
2
3
4
5
6
7
8
V
1.8
3.0
5.2
6.7
8.5
9.5
12.0
12.0

<중 략>

2. 실험과정 및 결과에 대한 검토
- 실험 1은 전하량과 전압의 관계식 에 대해 알아보는 실험이다. 극판 간격 =2mm로 고정하고 1000V를 인가한 구로부터 전하를 옮겨와 극판에 접촉한 횟수에 따른 전압 변화를 관찰했다. 이론적으로 충분히 큰 전기용량을 가진 축전기라면 전하량의 증가한 배수와 동일한 배수로 전압이 증가해야 한다. 실험 결과 접촉 횟수가 배수로 증가하는 각 시행에서 정확히 같은 배수로 전압이 증가하지는 않았다. 적게는 3.7%(3회-0.2V)에서 많게는 16.7%(2회-0.6V, 8회-2.4V)의 차이가 났지만 비례관계에 따르는 경향성은 충분히 확인할 수 있었다. 다만 8회 접촉 시행에서 7회의 접촉 시행과 같은 12V의 전위차가 측정되었는데, 이는 시행 간 발생한 실수 혹은 극판의 전기용량의 한계로 나타나는 현상으로 볼 수 있다. 극판 간격을 2배로 늘린 실험에서는 보정값이 0이므로 4mm로 진행하였으며 질문 1.2.의 답과 같이 전압이 2배가 되어야 하지만 이보다 약 22%가 작은 값이 측정되었다.

참고자료

· Raymond A. Serway, John W. Jewett,『대학물리학Ⅱ』, 7판, 대학물리학 교재 편찬 위원회 옮김, (서울: 북스힐, 2010), pp.601~604.
· http://www.kps.or.kr(2012-07-04).