전하와 전하사이

소개글

전하와 전하사이에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험목적

2.실험이론

3.실험 기구

4.실험 방법

5.실험 결과

6.고찰 외

본문내용

많이 틀려 오차가 많이 남에도 불구하고 잘 맞아떨어졌다. 실제로 위에서 거리에 따른 전기력이나, 전압에 따른 그것을 측정할 때, 값에 따라 직선에는 상당히 근접하게 전부 들어맞았으나, 실제 원값과는 약간의 차이가 나는 것을 알 수 있다. 정밀한 실험이라고 할 수 있으나 정확도는 약간 떨어지는 것인데, 이는 외부 요인에 의한 오차의 영향이라고 해석된다. (10% 내외의 오차가 계속 발생하였는데, 이것은 기울기를 따져보면 거의 직선이 되는 것처럼 전부 그런 오차가 난 것이므로 실험 기술상의 문제가 아니라 외부 오차요인이 된다.) 또한 실험값을 계산하여 유전율을 구할 때 오차가 꽤 많이 나는 것을 알 수 있었다. 아마도 도체판 사이가 완전히 평행을 이루지 못했기 때문이다. 실제로 도체판 사이 간격을 0으로 놓고 저울의 눈금을 0점에 맞추려고 했으나 마이크로 미터로 도체판의 간격을 좁힐 때 한쪽 면이 먼저 닿는등 도체판 사이도 일정한 간격이 아니었고 전하가 남아있을 경우에 심각한 오차를 발생시켰다. 또한 도체판과 도체판 사이에 유전체를 넣고 간격을 넓히면서 두 도체판 사이의 힘을 조사할 때도 오차가 생긴다는 것을 알 수 있다. 두 도체판이 완전한 평행을 이루지 않기 때문에 자기장 또한 서로 완전한 평행을 이루지 않기 때문이다. 이번 실험 자체가 가장자리에서 자기장이 불규칙하게(곡선 모양으로)휘는 것을 무시한 채로 실험한 것인 만큼, 더욱 오차가 크게 난 것이라고 할 수 있다.
또한 전압을 정확히 맞춰주기가 쉽지 않았다. 2kV 에서 4kV 로 올려줄 때에는 특히 눈금이 바로 4kV 를 넘어버려서 정확히 4kV 를 맞추기가 어려웠다. 그렇기 때문에 눈금을 맞추기도 힘들었고, 또한 눈금이 갑자기 뛰쳐올라가는 것을 보아서 눈금은 정확히 측정값을 가르켜도 실제로는 그 값의 전압으로 맞추어지지 않았을 수도 있다. 이것 역시 오차의 한 원인이었을 것이라고 생각된다.
이번 실험을 통해서 전기 용량과 유전율의 관계에 대해서 잘 알 수 있었고, 전기 용량의 합성법에 대해서도 공부할 수 있었다. 또한 극판거리에 따른 힘의 차이와 전압에 따른 힘의 차이에서 쿨롱의 법칙을 실험적으로 알 수 있었다.
아쉬웠던 점은 실험 장치들의 상태가 그다지 좋지 않았다는 것이다. 테플론 판이 휘어진 것은 어쩔 수 없는 일이겠으나 도체판 마저 휘어져서 실험을 하는데 상당히 애를 먹었다. 전자 저울의 영점을 맞출 때도 도체판이 휘어 있어서 애써 영점을 맞추어 놓았는데도 자꾸 숫자가 바뀌어 버려서 계속 영점 맞추는 작업만 해야 했다. 또한 그 간격을 재는데도 무리가 있었으며, 실험 전과 후에 영점 눈금이 틀려서 고생하는 경우도 많았다 이런것에서 사소한 오차가 발생할 수 있을 것이다. 한번 전압을 걸어준 극판은 전하가 남아있을지도 모르므로 실험 한번씩 할 때마다 계속해서 플라스틱 문을 여닫으며 소트시켜주었고, 이렇지 않으면 저울의 눈금에 오차가 생긴다는 사실을 알게 되었다.
직렬연결 시에, 오차가 발생할 수 있는 요인은, 도체판과 유리판이 밀착되지 못해, 중간의 공기층이 하나 더 생길 경우이다. 이 경우에, 전하의 흐름은 심각한 장애를 받기 때문에 원하는 결과보다 훨씬 차이가 나는 값이 나올수 있다. 우리 실험에서는 유리판이나 도체판이나 둘다 평면이 아니었던 만큼 그 오차는 더 커질 수 있다고 하겠다. 실제로 이런 요인을 계산해서 공기층 0.3mm 정도가 더 들어갔다고 치면 오차는 +0.3% 정도로 매우 정확한 값을 나타냄을 알 수 있다. 또한 위에서 구한 보정된 e0 값을 사용할 경우에, 직렬연결시의 오차는 4%정도로 원래의 오차인 6.7% 보다 정확하게 됨을 알 수 있어서 보정항의 역할을 알 수 있다.

키워드

전하,   전하사이,   사이,   도체판,   전기용량,   축전기