쿨롱의 법칙실험(예비, 결과)

소개글

쿨롱의 법칙실험(예비, 결과)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험의 목적

실험의 원리 및 기본이론

실험 기구

실험 방법

실험 결과

결과 분석

고찰 및 결론

본문내용

변화량의 절대 값이 클수록 극판 사이의 작용하는 힘은 크다.
3. <표 1> 의 그래프
4. <표 2> 의 그래프
◆ 결과 분석
이 실험은 두 극판 사이에 작용하는 힘을 직접 측정하는 대신, 전압을 걸어준 후 발생하는 질량의 변화를 이용하여 힘의 크기를 측정하였다. 실험 데이터에서 부호가 (-)로 나온 것은 전압을 걸어준 순간 두 극판이 서로 반대 전하로 대전 이 되어있기 때문이다. 서로 반대 전하 사이에는 인력이 작용하고, 이 인력으로 인해 무게가 감소하는 것으로 결과가 나타난 것이다. 이를 바탕으로 생각해보면 질량의 변화량이 크다는 것은 인력이 그만큼 크다는 것이고, 인력이 크다는 것 은 결국 두 극판 사이에 작용하는 힘의 크기가 크다는 것을 나타낸다. 실험 데 이터를 바탕으로 그래프를 작성할 때는 쿨롱의 법칙이 성립하는지 보다 쉽게 확 인하기 위해서 질량의 변화량을 절대 값으로 나타내었다. 그래프를 살펴보면 전 압을 일정하게 유지하고 두 극판 사이의 거리를 변화를 줬던 첫 번째 실험에서 는 완벽하진 않지만 대략 극판 사이에 작용하는 힘은 거리의 제곱에 반비례하는 것을 알 수 있었다. 또한 극판 사이 거리를 일정하게 유지하고 전압에 변화를 주었던 두 번째 실험에서는 전압 크기의 제곱에 비례하는 힘의 크기를 확인 할 수 있었다. 이 실험을 통하여 앞서 이론에서 언급했던 콘덴서에서의 쿨롱의 법 칙()이 성림함을 알 수 있었다.
◆ 고찰 및 결론
1. 실험 중 발생했던 오류와 애로사항
① 이번 실험에서는 큰 오차는 발생하지 않았다. 다만 몇 가지 작은 오차를 얘 기하자면 첫 번째 실험에서 전압을 일정하게 맞추기가 힘들었다. 극판에 전 선을 연결했다 뺐다를 반복하면서 매번 각 극판에 똑같은 전압이 걸어지지 않았다.
② 두 번째 실험에서는 두 극 판 사이의 거리를 읽는데 애로가 있었다. 결과적 으로 큰 오류는 없었지만, 마이크로미터 단위의 눈금을 읽는 것은 우리 조원 모두에게 매우 생소한 일이었다. 때문에 실험을 한참 진행하다가도 잘못된 단위로 인해 실험을 처음부터 다시 하기도 했다.
③ 전자 저울의 영점을 맞추는데도 어려움이 있었다. 애써 영점을 맞추어 놓아 도 자꾸 숫자가 혼자 바뀌어 버려서 실험 결과를 수동으로 계산해야 할 때도 있었다.
2. 결론
이번 실험에서 쿨롱의 법칙을 확인하기 위해 두 개의 모양과 크기가 같은 전극 판을 이용했다. 두 가지의 경우를 나누어 실험을 진행했는데 첫 번째 실험은 두 극판 사이의 거리에 변화를 주었고 두 번째 실험은 극판에 가해주는 전압에 변 화를 주었다. 앞서 실험 결과에서 얘기했듯 질량의 변화는 두 극판 사이에 작용 하는 힘의 크기를 나타내고, 이를 보다 쉽게 이해하기 위해 질량의 변화량에 절 대 값을 취해 양의 값으로 나타내었다. 첫 번째 실험에서는 두 극판 사이 거리 와 작용하는 힘의 크기의 관계를 알 수 있었다. 극판 사이 작용하는 힘은 거리 의 제곱에 반비례한다. 앞서 이론에서 보았듯이 전압을 변화시킴으로서 극판에 존재하는 q값에 변화를 줄 수 있다. 이를 바탕으로 한 두 번째 실험에서는 변화 하는 전압의 제곱에 비례하는 힘의 크기를 확인 할 수 있었다. 이로서 앞에 이 론에서 얘기했던 콘덴서에서의 쿨롱의 법칙 공식()이 성립함을 확인 한 실험이었다. 또한, 가까운 거리에서 너무 높은 전압을 가해줬을 때 스파크가 생기는 것을 보고 물리 이론시간에 배운 방전현상도 덤으로 볼 수 있었다. 실험 중 발생한 약간의 애로 사항 때문에 오차가 발생하긴 했지만 대체적으로 만족할 만한 결과를 도출해낸 실험이었다.
※ 참고문헌
일반물리학실험 / 교학연구사
일반물리학실험 강의자료 / 성균관대학교 물리학과 게시판
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키워드

쿨롱,   물리,   실험,   결과,   예비