평행판 전극의 전기력 측정 (electric force between parallel plates) 실험보고서

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 관찰 및 결과
5. 분석 및 결과
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

실험제목 : 평행판 전극의 전기력 측정

실험목적
: 두개의 나란한 금속 판을 대전시켜 이들 사이의 전기력을 측정하고 평행한 축전기의 특성을 이해한다.

실험이론
(1) 쿨롱법칙
전하들 사이에는 전기력이 작용한다. 전하량이 각각 q1, q2 인 두 개의 점 전하가 거리 r 만큼 떨어져 있으면, 하나의 점 전하가 상대방 점 전하에게 작용하는 힘의 크기는 r 2에 반비례하고, q1 과 q2 의 곱에 비례한다. q1 과 q2 의 부호가 같으면, 두 점 전하를 잇는 직선 상에서 상대방을 밀어내는 방향으로 힘이 작용하고, q1과 q2의 부호가 다르면 상대방을 끌어들이는 방향으로 작용한다. 이것을 두 점 전하 사이의 전기력의 쿨롱 법칙이라고 한다. 이를 식으로 표현하면 아래와 같다.

(2)평행판 축전기
축전기는 두 금속에서의 정전기 유도 현상을 이용하여 대전된 전하를 모아두는 장치를 말한다. 축전기는 기본적으로 두 도체로 구성된다. 축전기의 전기용량 C 는 두 도체 사이의 전위차의 크기에 대한 도체의 전하크기의 비율로 정의된다. 식(2) 이며 정의에 따라 전기용량은 항상 양의 값이다. 전기용량은 축전기의 기하학적 배열에 따라 달라진다.
평행판 축전기는 두 개의 도체판이 평행으로 구성된 축전기이다. 이 축전기에 전하를 모으기 위해서는 전위차를 주는 전지나 전원 장치의 양단자를 두 극판에 연결하여야 한다. 이때 한쪽 도체판에 +Q 의 전하가 모이면 다른 쪽 도체판은 같은 양의 전하를 잃어버려 -Q 의 전하를 띤다. 축전기의 이와 같은 상태를 Q 의 전하량이 모여 있다고 말한다. 축전되는 전하량을 결정하는 요소는 전위차, 도체판 사이의 간격, 도체판의 마주 보는 면적, 도체판을 둘러싸고 있는 절연체의 유전율 등이다.

참고 자료

대학물리학실험, 김창배 및 8 명, 북스힐, p.153-156
최신대학물리학, 대학물리학교재편찬위원회 역, 북스힐, p.656-657