[결과] Faraday의 얼음통 실험 - 아주대

소개

2014-2학기
아주대학교 물리학실험2 결과보고서입니다.

목차

[1]측정값
[2]토의
[3]참고문헌

본문내용

[2] 토의

1.질문에 대한 검토

질문 1. 마찰판의 전하량과 Ice Pail의 내부 금속통에 유도된 전하량에 대해 어떤 결론을 내릴 수 있는가?

(1) 얼음통에 접촉을 하지 않은 경우 : 마찰판을 얼음통에 넣었을 때 마찰판을 어느정도 마찰 시켰냐에 따라 다른 값이 나왔다. 마찰을 세게, 여러번 해준 경우 큰 전하량이 측정되었고, 적게 마찰시켜 준 경우 작은 전하량이 측정되었다. 마찰을 한 후 얼음통에 넣었을 때 0에 가까운 평형을 이루던 전하량이 일정 전하량의 값을 가졌고, 이때 접촉을 하지 않았으므로 전하가 이동하지 않아서 마찰판을 꺼내면 얼음통은 다시 0에 가까운 평형상태를 유지하게 된다.

(2) 얼음통과 마찰판이 접촉한 경우 : 마찰판과 얼음통이 접촉하였을 때 전하가 이동하였기 때문에 마찰판을 얼음통에서 꺼낸 후 에도 일정 전하량이 남아있음을 실험 결과를 통해 알 수 있다. 또한, 접촉으로 인해 마찰판에서 대부분의 전하가 이동을 하고 얼음통을 접지 후 다시 마찰판을 넣었을 때 접촉시에 이동하지 않고 남아있던 전하가 측정된다. 따라서, 마찰판을 얼음통에 접촉하기 전의 전하량은 마찰판을 꺼내고 난 후의 전하량과 얼음통 접지 후 마찰판을 다시 측정한 전하량의 합과 같다.
(접촉 전 마찰판 전하량 = 접촉 후 얼음통만의 전하량 + 접지 후 마찰판만의 전하량)

질문2. 왜 구 B에는 접지시킨 후에도 전하가 남아 있는가? 구 A의 왼편(그림 12.2b 참조)에 전하가 있는가, 없는가? 이 현상을 어떻게 설명하겠는가?
- 구 B를 접지시키면 –전하와 +전하가 전기적으로 평형을 이루고 있기 때문에 0의 전하량을 가지게 된다.
- 전기적 평형상태인 구 B에 +극성을 띄는 구 A를 가까이 하면 구 A의 +가 구 B의 –를 끌어 당겨서 구 B의 왼편에는 –전하가 모이게 되고, 오른편은 접지가 되어있기 때문에 –전하와 +전하가 평형을 이루고 있다.
이러한 현상은 기초적인 물리이론에서 –극과 +극이 서로 끌어당기고, 같은 극(++,--)은 서로 밀어내는 것을 통해 설명할 수 있다.

참고자료

· Paul E. Tippens, 『일반물리학』, 박상준 외3명 옮김, 한올출판사, 2000.