연세대학교 공학물리학및실험(2) 실험 축전기와전기용량

소개

축전기와 전기용량
물리 결과레포트 입니다.

목차

1. Experiment1. 전압을 변화시키며 실험
2. Experiment2. 전극사이 거리의 변화를 주며 실험
3. Experiment3. 전극 크기 변화 후, 전극 사이 거리 변화 실험
4. Experiment 4. 유전상수실험

본문내용

Experiment1. 전압을 변화시키며 실험
해당 전압마다 2번씩 측정하여 측정된 질량의 평균값을 기록했다. 실제로 측정된 질량 값은 전극 사이에 인력이 작용하므로 음의 값으로 나타났지만 기록 시에는 양의 값으로 변환시켜 적었다.

<중 략>

실험결과
인가된 전압이 커질수록 전기용량이 증가했다. 이론적으로는 전압의 변화가 있어도 전기용량 C는 일정하다.

오차분석
오차는 약 11~ 13%의 오차율을 보였다. 이러한 오차의 원인으로는 온도의 변화가 있다. 전압을 가하면서 실험 기기의 온도가 변하게 되고, 저항의 경우 온도변화에 민감하기 때문에 위와 같은 오차가 발생했다. 그리고 실험 중 축전기 판을 정확히 일치시켜 놓아야 하는데, 이가 수작업으로 이루어지다 보니 오차가 발생할 우려가 있었다.

Experiment 2. 전극사이 거리의 변화를 주며 실험
해당 전압마다 2번씩 측정하여 측정된 질량의 평균값을 기록했다. 실제로 측정된 질량 값은 전극 사이에 인력이 작용하므로 음의 값으로 나타났지만 기록 시에는 양의 값으로 변환시켜 적었다.

<중 략>

Experiment 4. 유전상수실험
공기, 아크릴판, 유리판을 넣어 각각의 전기용량을 측정하였다. 반경이 r=75mm 인 전극 사이의 간격을 6mm 로 설정 한 후, 3mm 의 아크릴판 또는 유리판을 삽입하고 전기용량을 측정하였다. 전극의 전위차는 V=6kV이다.
각각의 유전율을 이용해 이론적인 전기용량과의 값을 비교하였다.

<중 략>

결과분석
전극 사이에 유전체를 삽입하였을 때 전기용량이 증가 하였다. 이것은 유전체 표면에 전하가 반대로 유도되어 축전기 표면에 더 많은 양의 전하를 유도하기 때문이다.
전기용량의 이론값을 구할 때는 축전기가 유전체와 공기가 각각 3mm 씩 직렬 연결되어있는 것으로 생각하고 구했다.

오차분석
이번 실험에서 오차가 가장 크게 나온 실험이었다. 오차율은 약 29~ 74%로 나왔다. 오차의 원인으로는 앞에서 말했던 미세한 전압의 변화, 남아있는 전하들, 도체판이 평행이 아님을 들 수 있겠다.

참고자료

· http://qna.scienceall.com/qna/cservice/question_detail.php?queId=26615&flag=1
· http://phya.yonsei.ac.kr/~phylab/