성균관대학교 일반물리학 실험2 쿨롱의 법칙 결과 레포트

소개

항상 A+를 받아온 저의 실험 레포트입니다.

목차

1. 실험 결과
1.1 축전기 간격의 거리에 따른 쿨롱 힘 변화
1.2 축전기 사이의 전위차에 따른 쿨롱 힘 변화

2. 결과 분석

3. 오차의 원인 및 개선 방안
3.1 이론적 상황에 어긋난 두 극판
3.2 측정 오차
3.3 극판의 두께

4. 결론 및 논의

5. 참고문헌

본문내용

극판에 연결된 나사는 돌리면서 위, 아래로 이동을 하는 helix의 형태이기 때문에 두 극판은 평행하지 않을 수 밖에 없다. 이렇게 극판이 평행하지 않은 경우는 이론적 배경에서 유도한 과정 자체가 모두 적용될 수가 없다. 우선, 극판 사이의 전기장이 평행하지 않고, 또한 그 크기가 일정하지 않다. 뿐만 아니라, 극판의 끝 부분의 경우에는 전기장이 평행하지 않고, 그 크기도 일정하지 않다. 그리고 극판 사이의 간격이 전압을 버티지 못할 정도로 가까울 경우에는 (내전압 이상이 가해질 경우에는) 전기 스파크에 의해 양 극판에 저장된 전하량이 변화할 수 있다.
이를 개선하기 위해서는 절연 판의 기울어진 정도를 이 나사의 helix 각도에 맞추어 최대한 평행하게 유지해야한다. 그리고 극판의 크기를 더 크게 해서 전기장이 평행하고, 그 크기도 일정한 부분의 비율을 더 높여준다면 정확한 결과를 얻을 수 있을 것이다. 뿐만 아니라, 극판의 크기를 더 크게 할 경우, 작은 극판 장치를 확대한 효과를 볼 수 있다.
예를 들면, 극판의 넓이가 50인 축전기가 있다. 이 축전기의 내전압이 가해지는 최소 간격이 1일 경우 1 이하의 간격은 이루어질 수 없다. 하지만 이 축전기의 극판의 넓이를 200으로 확대한다면, 최소 간격 1을 주었을 때 극판의 넓이가 50인 축전기의 경우에서 최소 간격을 0.5로 한 것과 같은 효과를 볼 수 있다.

3.2 측정 오차

사람의 눈은 기계처럼 정확하지 않기 때문에 측정한 값을 읽을 때에도 100% 정확하게 인지할 수 없다. 때문에 우리는 최소 눈금의 50%만큼의 계기 오차를 고려해야한다. 때문에, 그 50%의 값에 의해 그래프의 정확도 의 값이 1에서 다소 멀어질 수 있다. 이는 마이크로미터와 전압의 세기 모두에서 해당하는 이야기이다. 특히 전압의 세기의 경우 단위이기 때문에 작은 눈금 하나에도 몇 십 가 변할 수 있다.
이를 어느 정도 개선하기 위해서는 오실로스코프와 같이 전압 공급을 디지털로 한다.

참고자료

· 이주열 외 21인, 『일반물리학실험』, 도서출판 (주)북스힐, 2010