[물리학및실험2] 쿨롱의 법칙 결과보고서(A+)

소개글

쿨롱의법칙 A+ 받았던 결과보고서입니다. 참고하시면 좋은 성적 받으실 수 있을 것 같습니다.

목차

1. 실험목적

2. 관련이론
1) 쿨롱의 법칙
2) 평행판 축전기

3. 실험방법
1) 실험장치 및 기구
2) 실험방법
A. 일정한 전압 하에서 극판 사이의 거리의 함수로 힘 측정
B. 일정한 극판 사이의 거리 하에서 극판 사이의 전압의 함수로 힘 측정
C. 다양한 크기의 극판의 정전용량 측정(선택사항)

4. 실험결과
1) 일정한 극판 사이의 거리를 유지하며 극판 사이의 전압의 함수로 힘 측정

5. 분석 및 토의

본문내용

1. 실험목적

두 도체판 사이의 거리에 따라, 전압에 따라 작용하는 힘을 측정하여 쿨롱의 법칙을 간접적으로 확인한다.

2. 관련이론

1) 쿨롱의 법칙
전하는 물체를 구성하는 기본 입자들의 고유한 특성이다. 즉, 전하는 물체가 존재하기만 하면 물체와 함께 필연적으로 존재하는 특성이다. 주변에서 흔히 볼 수 있는 모든 물체들은 엄청난 양의 전하를 가지고 있다. 이러한 전하는 양전하(+)와 음전하(-)의 종류가 있고, 물체 안에서 두 종류의 전하들이 서로 같은 유지하거나 균형을 이루면 전기적으로 중성이라고 한다. 즉, 알짜 전하가 없다고 한다. 두 종류의 전하들이 균형을 이루지 않는 경우에 알짜 전하를 갖게 된다. 물체가 대전되었다는 것은 물체가 알짜 전하 혹은 불균형한 전하량을 갖는다는 것을 의미한다. 다만 불균형한 전하량은 물체에 포함된 양전하와 음전하의 총량에 비해서는 매우 작은 양이다.
대전된 입자(알짜 전하)끼리는 서로 힘을 작용한다. 같은 부호의 전하끼리는 척력이 작용하고, 다른 부호의 전하끼리는 인력이 작용한다.
이와 같이 물체의 전하에 따라 작용하는 인력 또는 척력을 정전기력이라 하고, 이 대전입자의 힘에 대한 방정식을 쿨롱의 법칙이라 한다.

<중 략>

2) 평행판 축전기
본 실험에서는 전하 사이에 작용하는 쿨롱힘을 측정하기 위해서 평행판 축전기를 사용한다. 일반적으로 축전기는 서로 떨어져 있거나 사이에 부도체가 끼워져 있는 두 도체로 이루어진다. 이 두 도체를 극판이라고 부르며, 평행판 축전기의 경우는 거리가 d만큼 떨어져 있는 면적 A의 크기가 같은 두 평행 극판으로 구성되어 있다. 두 극판 사이에 전위차 V를 가하면 극판들은 각각 크기가 같고 부호가 반대인 전하 +q, -q로 대전된다. 이때 축전기에 대전된 전하 q와 전위차 V 사이에는 선형관계 q`=`CV가 성립하고, 극판의 기하학적 모양과 두 도체 사이에 끼인 물질의 유전율에 따라 결정되는 비례상수 C를 축전기의 전기용량이라 부른다.

참고 자료

일반물리학 실험
할리데이 일반물리학