결과 보고서 - 전장, 전위차, 전장의 로렌츠 힘

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본문내용

없는 경우) charge 전체가 에 고르게 영향을 준다고 보기는 어렵다. 큰 금속구에서 쪽에 가까운 charge가 에 더 큰 영향을 주고, 먼쪽은 상대적으로 에 적게 영향을 준다. 따라서 본인은 앞의 3페이지에서의 그림처럼 측정을 하였기 때문에 fitting 함수를 A/(X+B)^2 의 형태로 해주어 우리가 직접 고려할 수 없었던 거리의 영향을 LogPro3 로 계산하여 그 값을 구했다. 그러고 나서 위의 그래프를 Y-축은 중력가속도값을 곱하여 고무풍선이 받는 전기력의 크기로 나타내고, X-축은 원래의 거리 r의 변수에 B값을 더해주어 진짜 아크릴과 고무풍선의 거리에 따른 값으로 그래프를 다시 그린다.
(3) 고무풍선과 아크릴판의 거리(보정값)에 따른 고무풍선이 받는 전기력의 크기
위의 그래프가 최종적으로 얻은 아크릴판과 고무풍선의 거리에 따른 고무풍선이 받는 전기력의 크기를 나타낸 것이다. 위의 그래프에서 전기력의 크기가 (-) 로 나타난 것은 인력이 작용하였음을 의미하는 것이고, fitting 된 함수 Y=A/X^2 은
과 같은 것으로 상수 A 는 를 의미한다. 따라서 이므로, 이다.
(4) 결론
1) 5페이지의 그래프를 통해서 전기력은 거리의 제곱에 반비례함을 확인할 수 있었다.
2) 거리에 대한 전기력의 크기를 함수 형태로 측정을 함으로서 의 관계를 이용하여 각각 , 의 전하량은 측정할 수는 없었지만, 두 전하량의 곱인, 은 측정할 수 있었다.
3) 전기력이 거리의 제곱에 반비례하는지를 확인하기 앞서, 두 물체를 대전시켜 척력이나 인력을 작용시키는 것조차가 힘들었다.
위의 사진을 보면 알겠지만 여러번의 시행착오가 있었다. 여러 물체를 서로 가까이 붙여 전기력이 가장 크게 작용했던 아크릴판-작은풍선의 조합으로 쿨롱의 법칙이 성립하는지를 확인해 보았다. 지금처럼 장비가 좋아진 시대에도 전기력을 측정해 내는 것은 쉽지 않았는데 옛날 그 시절, 쿨롱이 정확히 실험하여 쿨롱의 법칙을 발견한 것이 대단하다고 느껴지는 실험이었다.
4) 자기평가 : 두 물체를 대전시켜 전기력이 거리의 제곱에 반비례한다는 것을 정확히 확인하였고 두 대전체의 전하량의 곱을 측정할 수 있었다. 이 결과만 보면 비교적 실험이 잘 되었으나, 그 외의 정보들은 알수 없어서 많이 아쉬운 실험이 되었다. 기회가 되면 보다 정확히 전기력과 각각의 전하량을 측정할 수 있는 방법을 찾아내서 실험을 설계하여 꼭 다시 실험을 해 보고 싶다.

키워드

전장,   전위차,   로렌츠 힘,   쿨롱의 법칙,   전장의 로렌츠 힘