결과레포트 - 쿨롱의 법칙

소개

물리실험 레포트 - 결과레포트 쿨롱의 법칙

목차

실험결과
이론
결과 및 토의

본문내용

◎콘덴서
축전기는 여러 가지 크기와 모양을 가지고 있다. 서로 떨어져 있는 두 도체의 기하학적 모양이 어떻든 간에 두 도체를 극판이라고 부른다. 평행판 축전기는 거리 만큼 떨어져 있는 면적 의 두 평행 극판으로 구성되어 있다. 축전기가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 와 의 전하를 갖게 된다. 이때 축전기의 전하는 극판 전하의 절대값인 를 뜻한다. (는 극판 사이의 총 전하는 아니다. 총 전하는 0임에 유의한다.)
극판들은 도체이기 때문에 등전위를 가진다. 즉 한 극판 위의 모든 곳의 전기전위는 똑같다. 그러나 두 극판 사이에는 전위차가 존재한다. 오랜 관습에 따라 전위의 절대값을 라고 하지 않고 그냥 라고 한다. 축전기의 전하 와 전위차 는 서로 비례한다.

비례상수 는 극판의 기하학적 모양에 따라 결정되는 비례상수 를 축전기의 전기용량이라 부른다.
고압전원 장치에서 공급되는 전압이 양극판에 형성된다. 양극판 사이에 전위차가 형성되어 양극판의 마주보는 면에는 각각 와 의 전하가 마주보게 된다.
전압이 높아질수록 마주보게 되는 면에는 전하의 수가 많아져 많은 전하가 모이게 된다.
극판이 금속이므로 극판에서의 전위차가 없기 때문에 이 극판에는 고르게 전하가 분포하게 된다.
평행판 축전기에서 극판의 가장자리에서 전기력선이 휘는 현상을 무시하면 극판 사이의 전기장은 모든 곳에서 같은 값을 가진다. 그러므로 극판 사이의 단위 부피당 퍼텐셜 에너지인 에너지 밀고 또한 균일해야 한다. 는 총 퍼텐셜에너지를 극판 사이의 부피 로 나누어 구할 수 있다.

여기서 이고,

이 도니다. 그러나 는 전기장 이므로

이다. 거리 인 물체가 받는 힘은 이고, 따라서

여기서 이므로 따라서 힘은

이 된다.

결과 및 토의

이번 실험은 쿨롱의 법칙에 관한 것이었다. 우리는 예비 레포트에 의하여 전압의 제곱과 힘은 정비례관계라는 것을 알 수 있었는데 실제로는 정확한 정비례로 나타나진 않았다. 전압이 커질수록 계산갑의 오차도 점점 커졌다.

참고자료

· 없음