연세대학교 일반물리학및실험(2) 결과보고서 2-02. 축전지와 정전용량(A+)

목차

1. 실험결과
(1) r=53mm 일때
(2) r=75mm 일때
(3) 두께=3mm의 유전체판이 있을때, d=6mmr=75mm 일때

2. 결과분석

3. 토의 및 건의사항

4. 참고문헌

5. 질문

본문내용

7. 토의 및 건의사항
이번 실험의 가장 큰 오차의 원인은 거리조정의 문제인 것 같다. 실험기구에 눈금을 보면서 조절할 수 있는 나사가 있었지만 실험을 할 때 적절하게 작동하지 않아 수작업으로 눈금자를 보면서 거리를 조절했던 것이 이번 실험결과에서처럼 일정한 오차율이 아닌 들쑥날쑥한 오차를 나타냈다고 생각한다. 그리고 전원장치를 올렸을 때 나오는 전자저울의 눈금이 들쑥날쑥하여 그 눈금을 적절하게 읽지 못한 것도 오차의 원인이라고 생각하다. 그리고 눈금이 고정되기를 기다리면서 시간을 보낸 것도 전하가 공기 중으로 대전되어 실제이론값보다 실험치가 작게 나온 원인이 되었다고 할 수 있다. 그리고 이번 실험을 통해서 한 가지 추론해볼 수 있는 것은 두 극판사이의 간격이 멀수록 공기 중으로 쉽게 대전될 수 있다는 것이다. 실험결과 테이블을 보면 극판사이의 간격이 멀어짐에 따라 일관되게 오차율이 증가하는 것을 알 수 있다. 이것은 그만큼 넓은 간격을 통해 공기 중으로 쉽게 대전됨을 의미하며 시간이 지남에 따라 오차도 더욱 크게 증가했다는 것을 알 수 있다.

<중 략>

9. 질문

(1) 두 극판 사이에 유리판과 아크릴판 등을 각각 끼웠을 때 (하단부에 올려놓음) 정전용량의 변화는 어떠한가? 내부 전기장의 세기는? 이 경우는 축전기의 어떤 연결로 생각할 수 있는가?
-> 정전용량이 증가한다. 정전용량이 증가하면 전위가 일정할 때 극판에 걸리는 전하량이 많아지기 때문에, 내부 전기장의 세기도 마찬가지로 세 진다. 이 경우는 축전기의 직렬연결로 생각할 수 있다.

(2) 두 극판사이에 힘이 작용할 때 거리는 변하지 않을까? 그렇다면 그 이유는 무엇일까?
-> 만약 힘이 작용해 거리가 변하게 된다면 인력이 작용하여 거리가 가까워지게 될 것이다. 이때의 힘은 거리의 제곱에 반비례하므로 거리가 더 가까워지면 점점 더 강한 힘이 작용해 결국엔 두 판이 붙게 될 것이다. 하지만 이 실험에서 두 판이 붙지 않았으므로 거리의 변화가 없다고 볼 수 있다.

참고자료

· http://phylab.yonsei.ac.kr/