[일반물리실험] 기초 정전기 실험

본문내용

인한다.
-> 고립된 금속구는 외부에서 아무런 힘(인력, 척력)을 받지 않게 되어 그 속의 전하들은 서로 고르게 분포되어있다. 따라서 임의로 여러 부분을 선택하여 전위량을 측정하면 전위계에는 항상 같은 전위량이 측정된다. 이 실험으로 고립된 대전 도체(금속)구의 표면의 전하밀도는 균일하다는 것을 확인하였다.
· 물음15 : 추가실험에서 두 대전봉을 접촉만 시켜 대전된 전하량과 서로 비벼 대전된 전하량은 같은가?
-> 두 물체를 서로 비벼 대전시킬 때에는 상대적으로 접촉 면적이 증가되고 전하의 이동과정이 강화되어 대전효과가 증대하게 되어 단순접촉만 시킬 때보다 전하량이 많아지게 된다. 실험에서 접촉만 시킬 때에는 전위계의 바늘의 움직임이 미미했지만 비벼 대전시킬 때에는 전위계의 바늘이 매우 많이 움직였다.
[4] 결과 분석
‘[2] 실험 전 가정 & 실험과정’에서 예상했던 결과가 모두 일치하였다. 그리고 실험에서 정밀하게 실험을 해야 하는 것들도 거의 없어 실험의 오차도 거의 없다고 봐도 무방하다.
실험을 통해 두 물체는 서로 접촉을 할 때 대전되어 전하가 물체 사이에서 움직이게 되어 대전된 두 물체는 서로 다른 전하 부호를 가지게 되고, 항상 같은 전하량을 가지게 된다는 것을 발견했다.
또한 두 물체가 접촉을 통하여 대전될 때, 이 과정에서 전하는 서로 생성되거나 소멸되지 않는다는 것을 실험을 통해 전하량 보존의 법칙을 증명하였다.
그리고 전하도 자석과 같이 서로 다른 부호의 전하를 끌어당기는 인력이 작용하고, 서로 같은 부호의 전하를 밀어내는 척력이 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.
또, 전기적으로 중성인 한 물체에 전하가 대전된 물체를 접촉시켰을 때에는 전하가 대전된 물체에서 전기적으로 중성인 물체로 전하가 일정량 이동함을 알 수 있었고, 그렇기 때문에 두 물체의 전하부호는 같음을 확인 할 수 있었다.
추가실험에서도 두 물체를 접촉하였을 경우의 전하량 보다 서로 비벼 대전을 시키는 방법의 대전량이 더 많음을 확인할 수 있었다.
[5] 오차 논의 및 검토
실험을 하면서 오차가 생겼다고 느낀 적은 거의 없었다. 그만큼 실험을 하면서 정밀하게 실험을 해야 하는 경우는 거의 없었고, 미리 예행연습을 한 덕에 실험오차를 최대한 줄였다고 생각한다.
만약 실험오차가 있었더라면 대전봉과 Ice Pail, 금속구를 전기적으로 중성으로 만드는 과정에서 잔류전화를 모두 제거하지 못했을 것이다.
또한 습기도 오차를 만들어 내는 요인이 되었을 것이다. 아무래도 습도가 건조할 때가 습도가 습할 때보다 잔류 전하를 제거하기가 힘들었을 것이다.
또한 전위계의 기기장비가 세팅이 잘못되어 Zero버튼을 눌러도 완벽하게 0으로 맞춰지지 않았을 경우도 있었을 것이다. 실제로 실험을 하는 동안에 전위계는 완벽하게 0으로 맞춰지지 않았지만 눈금의 위치가 자세히 보지 않는 한 거의 알 수 없을 정도로 미미하게 틀어져있었지만 워낙 미미한 정도여서 그것을 감안하고 실험을 하였다.
[6] 결론
두 물체는 서로 접촉을 할 때에 대전되어 두 물체는 서로 다른 전하부호를 가지고 전하량 또한 같음을 확인하였다.
또한 두 물체가 접촉을 통하여 대전될 때, 이 과정에서 전하는 서로 생성되거나 소멸되지 않는다는 것을 실험을 통해 전하량 보존의 법칙을 확인하였고, 서로 다른 전하끼리는 인력이 생긴다는 점과 서로 같은 전하끼리는 척력이 생긴다는 것을 확인하였다.
그리고 전기적으로 중성인 물체에 대전된 물체를 접촉시켰을 때에는 대전된 물체의 전하들이 일정량 전기적으로 중성인 물체를 확인할 수 있었고, 마지막으로 두 물체는 단순히 접촉만 시켰을 때보다 서로 비벼 접촉을 시킬 때 대전 효과가 증대 되는 것을 확인하였다.

키워드

정전기,   기초정전기 실험,   기초 정전기 실험,   기초정전기실험,   정전기실험