[일반물리실험2] A+ 전기와 전하 결과보고서

소개

전남대학교 공과대학, 2021 일반물리실험2, A+

목차

1. 실험목적

2. 실험이론

3. 실험준비물

4. 실험 전 사전 준비(토의)

5. 실험 과정
1) 고전압 전선 끝에 모여 있는 전하들
2) 도체 구에 모여 있는 전하들
3) (추가실험)전류가 흐른 도체

6. 실험결과

7. 토론

본문내용

●실험 목적
전하를 띤 물체 간에 작용하는 전기적 인력과 척력을 직접 경험해본다.
●실험 이론
-전하: 전자와 양성자의 고유 성질, 양전하와 음전하 두 종류가 있다.
-전하량: 전자와 양성자의 전하는 크기가 같고 부호가 다르다. 전자와 양성자 전하의 크기는 기본 전하 e이다. 전하는 양자화 되어 있어서 기본 전하의 정수배로만 존재할 수 있다.
-쿨롱 법칙: 전하에 의해 발생하는 전기적 상하작용, 즉 전하 사이에 작용하는 전기력을 설명하는 법칙이다. 전하 q_1이 전하 q_2에 r만큼 떨어진 거리에서 작용하는 힘은 (F_12 ) ⃗=(kq_1 q_2)/r^2 r ̂ (k=9.0×10^9 N∙m^2/C^2 쿨롱 상수, r ̂은 q_1에서 q_2로 향하는 단위 벡터)
-정전기 유도: 어떤 물체에 대전체를 가까이 둘 때, 대전체의 자기장에 의해 물체 내의 자유 전자가 이동해 물체가 대전되는 현상이다.
-스파크 방전: 강한 전기장은 기체를 이온화, 즉 플라즈마 상태로 바꿔 절연성을 파괴하고 기체의 전기 전도성을 높여 양극과 음극 사이에 방전이 일어날 수 있게 한다. 스파크는 기체의 이온화 현상에 수반된 발광, 소음 등을 의미한다(이온화 후 자유전자가 에너지를 방출하며 이온화 전의 에너지 준위로 돌아가려고 하는데, 그 때 방출한 에너지가 전자기파의 형태로 방출돼 가시광선이 나오는 것이다). 기체 방전이 일어나도록 대기에서 절연 파괴가 발생하는 조건은 표준 온도 압력에서 평등 전기장일 때 약 30kV/cm, 불평등 전기장일 때 약 5kV/cm이다.
●실험 준비물
고전압 전원, 집게 전선, 스탠드, 실, 스티로폼 공 2개, 테이프, 은박지, 정밀 저울

참고자료

· 핵심물리학 4판 | Richard Wolfson | 심무경 외 옮김 | 2020.01.30 | p.435-437
· 사이언스올 | 과학백과사전 | 검색어: 정전기 유도 | 2015.09.09
· 위키피디아(한국어) | 검색어: 퀴리 온도 | 2021.04.14
· 위키피디아(영어) | 검색어: Electric Spark | 2021.06.09