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실험12 Faraday의 얼음통 실험 결과 보고서

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최초등록일 2013.03.14 최종저작일 2012.11
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실험12 Faraday의 얼음통 실험 결과 보고서
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    목차

    [1] 측정값

    [2] 토의
    1. 질문에 대한 검토
    2. 실험과정 및 결과에 대한 검토
    3. 참고 문헌

    본문내용

    1. 질문에 대한 검토
    1.1. 마찰판의 전하량과 Ice Pail의 내부 금속통에 유도된 전하량에 대해 어떤 결론을 내릴 수 있는가?
    : 대전된 마찰판을 Ice Pail 내부 금속통에 넣게 되면 금속통속에서 전하가 이동하게 된다. 만약 마찰판이 양(+)극일 경우에는 전하가 마찰판에 가깝게 이동하게 되고 음(-)극일 경우에는 반대로 마찰판에 멀게 이동하게 된다. 그리고 유도되는 전하량은 마찰판의 전하량만큼 유도된다. 왜냐하면 금속통은 점전하를 완전히 감싸는 폐곡면을 이루는 도체로 유도된 전하량에 의한 전기력선이 폐곡면을 빠져나갈 수 없어서 도체의 내부 전기장은 0이 되고 과잉하는 전자는 도체 표면에 존재해야 한다. 그렇기 때문에 마찰판과 같은 양의 전하량이 유도된다. 즉 자연의 대칭의 원리가 적용된다. 그래서 바깥과 안쪽 금속통 사이의 전위차가 같아지게 되게 유도된다. 그러므로 대전된 마찰판을 이용하여 Ice Pail의 내부 금속통 속에 대전된 마찰판의 전하 종류와 그 전하량을 알 수 있다. 또한 마찰판의 접촉 횟수가 많을수록 대전되는 전하량이 증가한다는 결론을 내릴 수 있디

    1.2. 왜 구 B에는 접지시킨 후에도 전하가 남아 있는가?구 A의 왼편에 전하가 있는가, 없는가? 이 현상을 어떻게 설명하겠는가?
    (물리학 실험(10판)그림 12.2) : 우선 구A에 1000V전압을 흘려주기 때문에 구A는 우선 양(+)전하로 대전된 상태이다. 이 구A를 구B에 가져가게 되면 정전기 유도에 의해서 구B에서 구A와 가까운쪽은 음(-)전하로, 멀리떨어진쪽은 양(+)전하로 대전된다. 이 상황에서 구B 기준의 오른쪽에 접지시키게 되면 접지선을 따라서 전하가 이동하여 양(+)전하로 대전된 곳은 새로 들어온 전하에 의해서 중성을 이루게 되어서 구B에는 음(-)전하만 남게 되어서 음(-)전하로 대전되게 된다. 그리고 구B에 의해 구A의 전자는 척력을 받아서 왼쪽으로 이동하게 되지만 이미 구A에는 1000V전압을 흘려주고 있기 때문에 영향을 많이 받지 않고 구A 전체는 계속 양(+)으로 대전되게 된다. 그러므로 구B에는 접지시킨 이후에도 전하가 남아있고 구A의 왼편에는 양전하가 존재한다고 결론을 내릴 수 있다.

    참고자료

    · 대학물리학Ⅱ(7판), Raymond A. Serway외 1인, 북스힐, p.535~543, 561~567
    · 물리학실험(10판), 아주대학교 출판부, p.103~104
    · 정전기유도, http://blog.daum.net/lostinspace/4535635
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