전하와 전하 사이-쿨롱의 법칙
(1)요약
이 실험은 쿨롱의 법칙에 관한 것으로 입자의 한 속성인 전하에 대해 알아본다. 극판과 저울을 이용해서 전하에 의한 힘의 크기를 측정하는 방법으로 실험을 진행한다. 실험 결과 오차가 많이 생긴 실험도 있고 오차가 그리 크지 않은 실험도 있었다.
(2)서론
1)실험의 목적
-전기 현상의 요인을 전하라고 부른다. 또한, 전기 현상이란 전하와 전하사이의 힘이 나타나는 것을 의미한다. 전기힘과 전하 q1, q2 사이의 정량적인 관계 F ∝ 를 쿨롱의 법칙이라고 부르며, 전기힘도 중력과 마찬가지로 전하 사이의 거리 r 의 거꿀(역)제곱에 비례하는 것을 나타낸다. 두 전하 q1, q2 의 부호가 같을 때 이 전기힘은 서로 미는 힘이 되고, 다를 때는 당기는 힘이다.
이 실험에서는 일정한 전하로 대전되어 있는 두 도체판 사이에 나타나는 힘을 여러가지 조건에서 살펴보고 쿨롱의 법칙을 간접적으로 확인해 본다.
2)이론적 배경
-지금 사용하는 방법은 고압 전원 장치에 의하여 두 콘덴서 판으로 불릴 수 있는 금속의 극판에 전원 장치를 연결한다. 이런 상태에서 전압을 공급하면 콘덴서 판의 기하학적 구조에 의하여 양 극판에는 아래의 두 식을 만족하는 크기가 같고 부호가 반대인 전하 q가 각각 형성된다.
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축전기에 저장되는 에너지에 대한 이해를 통해 두 콘덴서 판 사이에 작용하는 힘에 대해 살펴보자.
축전기는 여러 가지 크기와 모양을 가지고 있다. 서로 떨어져 있는 두 도체의 기하학적 모양이 어떻든 간에 두 도체를 극판이라고 부른다. 평행판 축전기는 거리 d 만큼 떨어져 있는 면적A 의 두 평행 극판으로 구성되어 있다. 축전기가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 +q 와 -q 의 전하를 갖게 된다. 이때 축전기의 전하는 극판 전하의 절대값인 q를 뜻한다. ( q는 극판 사이의 총 전하는 아니다. 총전하는 0임에 유의한다.)
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2016.05.13
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