쿨롱의 버칙을 실험으로 알아보기

소개

쿨롱의 법칙을 두 도체판을 이용하여 실험을 실시한다. 여기서 아래 쪽 도체판의 질량변화는 쿨롱의 법칙에 의한 전기적인 힘이다. 이 실험의 데이터와 이론적인 값을 오리진 프로그램으로 그래프를 그려서 비교 해 보았다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 기구
3. 기본 이론 및 수식
4. 실험시 주의 사항
5. 실험 방법
6. 결과 및 고찰

본문내용

1. 목적
평행판 극판에 고전압을 걸고 전자저울을 사용하여 직접적으로 쿨롱의 힘을 측정하는 새로운 방식의 실험이다.
기존의 실험기기가 환경이나 기술적인 어려움이 있었으나, 이 기기는 쉽고 쿨롱의 힘을 한눈에 알 수 있다.
2.실험기구
측정용 베이스 : 마이크로미터 부착(최대 25.5mm)
kilovolt DC/AC 전원공급기 (SG-7802D) : DC 0~15kV , AC 6.3V
전자저울(CAT.IB - 310) : 0.01g단위. 0.5g~300g
고압연결선 : L=1000mm
전극판 : 지름125mm. 지름150mm
첫 번째 실험 결과 그래프를 그려서 이론 값과 비교를 해보았다.
위 두 그래프는 도체의 지름이 120mm 일 때 이다. 이 실험에서 도체판의 간격을 5mm 띠었을 때에보다 10mm 띠웠을 때가 오차가 조금 더 심하게 나온 것을 알 수 있다. 그리고 도체의 지름을 150mm로 하여 위 실험과 같이 반복하였다.
이 번 실험에서 도체판의 간격이 5mm 일 때에 오차가 너무 많이 발생 하였다. 그래서 우리는 실험을 다시 하기로 하였다. 실험을 다시 실시 할 때는 입력전압을 0.5kV 변화 할 때 마다 질량의 변화를 측정 하였다.
그렇게 실험한 결과 첫 번째 실험보다는 오차가 확실하게 줄어드는 것을 알 수 있었다. 그리고 무엇보다 두 도체판을 평행하게 하는 것이 중요한데 평행을 맞추는 기계가 없어서 눈으로만 확인을 하여서 오차가 조금 더 발생하는 것 같았다.
우리는 이 실험을 통해서 전하들의 힘을 받아서 도체판의 무게 변화를 볼수 있었고, 이 질량변화에 따른 힘의 크기와 쿨롱의 힘의 이론적인 값들과 비교 하였을 때에 서로 비슷한게 나온 것을 보고 같음 값임을 알 수 있었다. 실험에서 여러 요인들로 하여 오차가 발생 하였으나 실험은 비교적 성공적으로 끝난 것 같았다. 만일 실험 여건이 이보다 좋았다면 이보다 더욱더 정확한 실험 결과을 얻을 수 있을 것 같았다.

참고자료

· 일반물리학