아주대학교 물리학실험2 A+ 결과보고서 실험13 - 축전기와 전기용량

소개글

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목차

[1] 측정값 및 계산

[2] 결과

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

본문내용

[3] 토의
1. 질문에 대한 검토
질문 1. 왜 전하를 추가함에 따라 전위가 변하는가?
-> 전위가 전하량에 비례하기 때문이다. 음극판은 접지된 상태로 전위가 일정하나 양극판에는 계속 전하가 늘어나므로 두 판 사이의 전위가 변화한다.

질문 2. 극판 간격을 두 배로 하면 어떤 효과를 기대하는가?
-> 극판 간격을 두 배로 하면 축전지의 전기용량이 반으로 줄어든다. 에서, C가 반으로 준 반면 Q는 일정하므로, 전압이 두 배로 증가하게 될 것이다.

질문 3. 극판 내부에서 전하밀도는 위치에 따라 어떻게 변하는가? 극판 사이의 전기장에 대해 어떤 해석을 할 수 있는가? 극판 바깥의 전하밀도에 대해서는 어떻게 해석하여야 하는가?
-> 극판 내부에서 전하 밀도는 중앙에서 벗어날수록 높아지는 경향을 보였다. 극판 바깥의 전하 밀도 또한 안쪽에 비해서는 낮지만, 마찬가지로 중앙에서 벗어날수록 높아진다. 극판 사이의 전기장은 동일한 간격과 면적의 평행판 축전기이므로 일정할 것이다.

질문 4. 축전기의 전하량 가 축전기판의 전위차 에 비례한다고 할 수 있는가? 그래프를 그려 해석하여라.
-> [2] 결과의 그래프에서, x축은 축전기의 전하량이고, y축은 전압 V의 역수이다. 그래프에서 축전기의 전하량과 전압의 역수가 1차 함수의 형태로 비례하므로, 전압과 축전기의 전하량은 비례하지 않는다.

질문 5. 실험 4의 데이터 분석으로부터 평행판축전기의 전기용량의 식 는 측정 가능한 의 범위에서 얼마나 잘 적용되는가?
-> 이론상 평행판축전기의 전기용량은 이다. 이 경우 각 d값에 대한 모든 데이터가 거의 한 직선 위에 나타났으므로 상당히 일치한다고 볼 수 있다.

참고 자료

물리학실험 제 11판[수정증보판] / 김기홍 외 14인 / 아주대학교 / 2016 / p. 115 – 119