아주대 물리학실험2 축전기와 전기용량

소개글

"아주대 물리학실험2 축전기와 전기용량"에 대한 내용입니다.

목차

[1] 측정값

[2] 결과

[3] 토의
1. 질문 1. 왜 전하를 추가함에 따라 전위가 변하는가?
2. 질문 2. 극판 간격을 두 배로 하면 어떤 효과를 기대하는가?기대한 효과가 관찰됐는가?
3. 질문 3. 극판 내부에서 전하밀도는 위치에 따라 어떻게 변하는가?극판 사이의 전기장에 대해 어떤 해석을 할 수 있는가?극판 바깥의 전하밀도에 대해서는 어떻게 해석을 하여야 하는가?
4. 질문 4. 축전기의 전하량 Q가 축전기판의 전위차 V에 비례한다고 할 수 있는가?그래프를 그려 해석하여라.
5. 실험과정 및 결과에 대한 검토

본문내용

질문 2. 극판 간격을 두 배로 하면 어떤 효과를 기대하는가? 기대한 효과가 관찰됐는가?
극판 간격은 전압과 비례하고 전기장과는 반비례한다. ( E = δ/ ε0 , V = Ed , Q = CV) 이에 따라 극판 간격을 두배로 하면 전기용량(C)은 1/2배로 감소하게 될 것이고 위에 있는 식 처럼 전기용량과 전위는 전하량의 정의에 의해서 반비례 관계에 있기 때문에 전위는 2배로 증가하게 되는 효과가 있을 것이라 예상한다. 실험에서는 2mm 일 때 8번 접촉 했을 경우 5V, 4mm 일때는 7mm로 대략 1.4배의 값을 곱해줘야 한다. 이는 실제 예측한 2배 보다는 약간 작은 값을 띈다. 따라서 기대한 효과만큼 관찰되지는 못했다.

질문 3. 극판 내부에서 전하밀도는 위치에 따라 어떻게 변하는가? 극판 사이의 전기장에 대해 어떤 해석을 할 수 있는가? 극판 바깥의 전하밀도에 대해서는 어떻게 해석을 하여야 하는가?
실험 값들을 보았을 때 전위 값들은 극판의 가장자리 쪽으로 갈수록 전위가 크게 측정되는 것을 볼 수 있다. 전위는 V = Ed 식을 따르며 전위는 전기장과 비례관계이다. 따라서 밀도가 높은 곳에서 전위값이 강하여 극판의 가장자리로 갈수록 그 값들 또한 커짐을 알 수 있다. 이는 가장자리로 갈수록 전하가 많이 분포하고 있어 전하가 밀도가 높은 것이다.

참고 자료

물리학실험 12판/아주대학교/ 115-123p