아주대학교 물리학실험 2 실험13 축전기와 전기용량 결과보고서 만점

소개

아주대학교 물리학실험2 축전기와 전기용량 만점보고서 입니다. 순수하게 저작된 보고서입니다.

목차

[1] 측정값
[2] 결과
[3] 토의

참고문헌

본문내용

질문 1. 왜 전하를 추가함에 따라 전위가 변하는가?
축전기에서 전기용량과 전위와의 관계는 다음과 같다. C=QV즉, ”V=Q/C" 라는 식으로 바꾸어 쓸 수 있는데, 전압은 전기용량에는 반비례하지만, 전하량에는 비례하는 특성을 수식으로부터 알 수 있다. 두 개의 금속 평행판에 전압을 가하면, (+) 극판에 양전하가, (-) 극판에 음전하가 형성된다. 여기서 1000V로 대전된 구에 증명판을 가져갔을 때, 증명판은 양전하로 대전이 되었고, 이 증명판을 금속 평행판의 양극판에 접촉시킴으로써 전하가 증명판으로부터 양극판으로 이동하게 된다. 그리고 다시 1000V로 대전된 구에 증명판을 가져간 후 다시 양극판으로 갖다대면 양극판으로 재차 전하가 이동해서 그 전에 옮겨졌던 전하와 합쳐지게 된다. 즉 이런 동작을 반복함으로써 양극판에는 충전이 일어나게 되고, 충전이 될 때 전하량은 증가하므로, ”V=Q/C" 에 의해 V (전위)가 증가하게 된다.

질문 2. 극판 간격을 두 배로 하면 어떤 효과를 기대하는가? 기대한 효과가 관찰 됐는가?
전기장이 균일하다면, 두 극판 사이의 전위차는 V=Ed의 식을 따르므로 전위차는
두 극판 사이의 거리에 비례한다. d=2d_0로, 초기 거리의 2배를 늘렸으므로 전위차 또한 2배가 되는 것을 기대할 수 있는데, 8번째 측정상태에서 판의 간격을 두 배로 하였으므로 이론값은 22V가 되어야 하나, 16V가 측정되었다.

질문 3. 극판 내부에서 전하 밀도는 위치에 따라 어떻게 변하는가? 극판 사이의 전기장에 대해 어떤 해석을 할 수 있는가? 극판 바깥의 전하밀도에 대해서는 어떻게 해석하여야 하는가?
먼저, 극판 내부에서 전하밀도는 양극판과 음극판 모두 전하량의 절댓값이 중심에서 가까운 부분보다는 중심에서 멀리 있는 부분이 더 큰 값을 가지는 경향이 나타났다. 양극판 그래프를 보면 중앙 쪽에 해당하는 0 ~ 0.75R에 해당하는 값은 비슷했지만, 0.9R이나 1.0R의 값은 이전의 값보다는 큰 수치를 형성하였다.

참고자료

· 물리학실험 제 12판, 아주대학교출판부, pg 115~118
· 대학물리학 2, Raymon A. Serway, 북스힐 pg. 654~ 658