[experiment(실험) 레포트 보 고서] 2.축전기와 정전용량(예비+결과)
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작성일 20-07-18 23:02
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위의 식을 대입, 요약하면
이다. 여기서 - 는 두 극판 사이에 작용하는 인력을 나타낸다.
2) 전…(省略)
다.
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실험결과/기타
설명
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1. 實驗목적
두 도체 사이에 전위차를 가할 때 두 극판에는 똑같은 크기에 반대부호인 전하량이 대전됨을 이해하고, 두 전하량 사이에 작용하는 힘을 이용하여 평행판 축전기의 정전용량을 측정(測定) 하고 理論적인 수치와 비교해본다. 그러므로 축전기의 정전용량 C는 다음과 같다.
위의 결과와 같이 축전기의 바깥쪽 전기장은 서로 상쇄되어 전기장이 존재하지 않고, 도체판은 자신이 만들어낸 전기장에 의해 힘을 받지 않는다. 여기서 εo는 진공중의 유전상수라 하고, εo=8.85 x10-12 의 값을 갖는다.
평행판 축전기에 대한 정전용량은
이 되고, 따라서 상단 도체판에 축적된 전하량은
q = CV = εoAV/d
이 되며, 이를 이용하여 하단판(q = -εoAV/d)이 받는 힘을 구해보자.
면전하밀도를 σ라 하면 도체판 한 개에 의한 전기장은 E = σ/2εo (∵q = σA = εoE 2A ) 이고 하단 도체판이 받는 힘은
F = (-q)E = -qσ/2εo = -q2/2εoA
여기서 -q 는 하단면의 전하량, E 는 상단면에 의한 전기장이다.
2. 理論
일정한 간격으로 떨어져있는 두 도체판 사이에 전원장치를 연결하고 전압을 걸면 양 극판에는 크기가 같고 부호가 반대인 전하 q 와 -q 가 각각 형성된다
왼쪽 그림과 같이 가우스 경로를 잡으면 가우스법칙에 의해
εo∮EdA = q
이므로 q = εoEA 가 되고, 전위차 V는
이다.
또는
3. 實驗기구 및 장치
콘덴서 實驗장치, 고압전원장치, 전자저울, 평행판시료(직경 φ = 150mm, 106mm 2종), 고압용 리드선, 수평계, 드라이버, 유전체판 2종(유리판, 아크릴판 ; 두께 = 3mm)
4. 實驗방법
1) 수평계를 實驗장치 베이스 위에 올려놓고 바닥에 있는 나사를 사용하여 實驗장치 자체의 수평을 맞춘다.
