일반물리실험) 쿨롱의 법칙 예비&결과레포트

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목차

없음

본문내용

◎ 실험목적
평행판 극판에 고전압을 걸고 전자저울을 사용하여 직접적으로 쿨롱의 힘을 측정하는 새로운 방식의 실험이다.
이 저울은, 두개의 극판을 미세한 거리에 위치 시킨 후에, 전하량의 변화에 따른 인력/척력의 변화값을 읽을 수 있도록 설계된 장비이다. 실제로 실험에서는, 전하량이 증가할수록 양 극판에 인력이 작용하여, 저울 눈금의 g 수가 점점 떨어지는 것을 확인 가능했다.

◎ 실험원리
전하의 크기가 q1 과 q2이고 거리가 r 만큼 떨어진 두 입자(또는 점전하) 사이에 작용하는 정전기력의 크기는 다음 식으로 주어진다.
(1)
여기서 k는 상수이다. 1785년 실험을 통해 처음으로 이 식을 유도해 낸 Charles Augustus Coulomb을 기념하여 Coulomb 법칙이라고 부른다. 이 법칙은 모든 실험적인 검증을 통과하였으며, 지금까지 단 하나의 예외도 발견된 적이 없다.
역사적으로 많은 다른 공식을 단순화시킬 수 있다는 이유로 식(1)의 정전기력 상수는 보통 로 많이 쓰이고 있다. 그러면, Coulomb 법칙은 다음과 같이 써진다.
(2)
(3)
(4)
이제 축전지에 대하여 알아보자.
축전지가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 +q와 q의 전하를 갖게 된다. 이때 축전기의 전하는 극판에서의 절대 값인 q를 뜻한다. 각각의 극판들은 도체이기 떄문에 등퍼텐셜면을 유지한다. 그러나 두 극판사이에는 퍼텐셜 차가 존재한다. 축전기의 전하 q와 퍼텐셜 차 V는 서로 비례한다. 즉 다음과 같다.
(5)

참고자료

· http://physics.skku.ac.kr/mannual/columb.pdf
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=152640 (온라인 백과사전)
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=774522
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=152006
· 대학물리학 / Serway , Faughn (청문각)