[일반물리학실험] 쿨롱의 법칙 -예비-

목차

실험목적

실험이론

실험기구 및 장치

실험방법

참고자료

본문내용

켜 측정하고자 하는 전압으로 맞춘다. 그러면 전압을 변화하는 중에 전자 저울의 표시된 값이 달라지게 된다. 그 변화가 동시적으로 안 나타나는 경우일지라도 잠시 후에 표시가 나타나게 된다. (이 변화는 무게가 줄어드는 것을 나타내는 “-”값을 가진다. 이것은 두 극판 사이에 인력이 작용하기 때문이다. 만약 척력이 작용한다면 값의 증가가 나타난다. 척력의 경우를 실험하기 위해서는 양극판에 +의 같은 극성을 연결하여 전압을 공급하면 된다.)
6. 극 판 사이의 거리를 변화시키기 위하여 전원 장치의 전압 조정 손잡이를 최소로 하여 출력 단자에서 전압이 나오지 않게 한 다음 -단자를 +극판에 쇼트시켜 판에 남아 있는 전하를 없애주고 거리를 변화시키고 위와 같은 요령으로 측정을 계속한다.
7. 거리를 일정하게 하고 전압을 변경시키는 경우에는 위의 방법에는 일정한 거리를 유지하고 전압과 전자 저울의 값을 기록하면 된다.
8. 다른 극판에 대해서도 위와 같은 실험을 반복한다.
주의사항
고압은 10,000V에 10mm 정도의 거리를 튀어서 넘어가므로 높은 전압을 매우 작은 거리에서 공급하기 어려운 점이 있다. 특히, 습도가 높으면 공기 중을 통하여 전압이 새어나가게 되므로 전극에 높은 전압을 걸어주는 자체가 어려울 때도 있다. 즉 전원 장치의 전류공급 능력이 부족하면 공기 중으로 새어 나가는 아주 낮은 전류에 의해서도 높은 전압을 얻기 어렵게 된다. 전극 사이의 거리가 너무 가까우면 양극전극 사이에서 스파크가 발생한다. 이때 전자 저울에 영향을 미칠 수 있으므로 극판 사이에서 스파크가 발생하지 않도록 주의해야 한다. 또한, 높은 전압에 의하여 전기적 쇼크를 받을 수 있으므로 전원장치의 + 전극은 주의해서 취급해야 한다. 그러나 전류가 많이 흐르지 않는 관계로 위험하지는 않다. 전원 장치의 최대 전류공급 능력 1mA 정도이다. (기존의 실험장치의 구성도 전하를 발생하거나 만들어내는 장치 즉 마찰전기-털가죽을 에보나이트막대나 프라스틱류에 문질러 일정량의 전하를 띄게하여 손잡이와 절연상태로 있는 금속구 등에 전달하고 두 전하를 가져가거나 멀리하여 비틀림장치 등으로 회전각을 측정하는 류의 방법을 사용하였다. 측정 장치로 매우 작은 힘을 측정하기 때문에 (많은 전하를 대전시키기가 어려운 까닭도 있다.) 예민한 비틀림 장치 등을 이용하였다. 그리고 정전기는 모든 물체에 영향을 주기 때문에 즉, 전하를 다른 물체에 근접시키면 물체에 유도전하를 만들어내게 된다. 그래서 실험 조건에 영향을 받아 정밀하게 측정하는 것이 다소 무리였던 점도 있다. 혹은 반데그라프 정전 발생장치 등을 이용하여 높은 전압으로 대전하기도 한다.) (전자 저울은 스트레인 게이지라는 센서를 사용하므로 일반적인 스프링 저울을 사용하는 무게 측정방법의 극판 사이의 거리가 변화하는 문제점이 없다. 스트레인 게이지에서는 단자 센서에 작용하는 압력이 변화하는 것이므로 극판 사이의 거리는 일정한 상태를 유지하여 이 실험에서 사용할 수 있는 것이다.)
참고자료
-성균관 대학교 물리학과 홈페이지 (http://physics.skku.ac.kr/)
-힘빛의 전기안전&품질 홈페이지 (http://home.kosha.net/~himvit/) 전기공학공식 제 7호
(2000. 08. 11)
-문충식 선생의 유레카 과학교실 (http://user.chollian.net/~msjys/)
-Seoul National University Geophysical Prospecting Laboratory (http://gpl.snu.ac.kr/)
-이공학도를 위한 물리학 실험, 성균관대학교 출판부
-대학물리학, 대학물리학교재편찬위원회, (주)북스힐

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평행 콘덴서 판,   정전용량,   극판