[일반물리실험2] 1. 전하와 전기력 결과보고서

소개글

[일반물리실험2] 1. 전하와 전기력 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

탠드에 같은 높이로 매달고 겨우 접촉하도록 두 줄의 간격을 조절한다. 도체구에 +전극을 가까이 가져가고 또 접촉하기도 해보라. 관찰한 바를 정리하고, 그 이유를 설명해보라. (hint: 전하가 언제 어디로 이동하는지 생각해보라.)
+극을 가까이 가져가자 도체구의 자유전자가 +극 쪽으로 이동하면서 인력이 작용하여 미세하게 가까이 다가왔다. 그러나 접촉한 후에는 도체구가 +전하로 대전되어버린 상태이기 때문에 두 도체구 사이에 척력이 작용하여 서로 밀어내게 된다.
(4) 두 도체구가 서로 밀어내고 있는 상태에서 그 밀어내는 힘(전기력)의 크기를 유추해보라. (hint: 실의 장력과 중력, 그리고 전기적 척력의 세 가지 힘이 평형을 이룬다.)
세 가지 힘이 평형을 이루고 있으므로, 장력의 x성분과 전기력과 크기가 같고 방향이 반대이며, 마찬가지로 장력의 y성분은 중력과 크기가 같고 방향이 반대이다. 앞쪽에 위치한 도체구의 무게가 약 0.46g, 뒤쪽에 위치한 도체구의 무게가 약 0.77g이다. 정확히 측정하지는 못했지만, 실의 길이는 약 7cm이고 두 도체구가 멀어졌을 때의 길이가 약 1.5cm였다.
이고, 이므로 이 식들을 다 정리하면
장력 는 약 이 나온다.
(5) (4)에서 구한 힘의 크기로부터, (쿨롱 법칙을 사용해서) 도체구에 대전된 전하량을 대략적으로 추정해보라. (전하가 각 구의 중심에 있다고 가정한다.)
쿨롱 법칙을 사용하면 으로 나타낼 수 있고, 전하량은 로 나타낼 수 있다.
3. [중요] 이 실험에서 특별히 인상적이었던 것이나 이 실험을 통해서 새롭게 알게 된 것, 떠오르는 의문 등을 적어보자.
이번 실험을 통해서는 전선과 도체구를 접촉하였을 때 +전하를 띠는 전선과 +극으로 대전된 도체구의 척력을 구해보았는데, 이와 달리 두 물체가 접촉하기 전에 발생하는 인력에 대해서도 더 자세히 알아보고 싶다.
Discussion
+전하를 띠는 전선과 도체구가 접촉하기 전, 자유전자의 이동으로 인해 인력이 발생하는데, 그 인력의 크기를 구해보려고 했으나 도체구의 움직임이 아주 미세하여 육안으로 식별할 수 있는 이동거리가 아니었기 때문에 구하지 못했다. 또한, 이번 실험에서 사용한 실의 길이와 두 도체구가 멀어졌을 때의 최장거리를 정확하게 측정하지 못했기 때문에 위의 힘의 크기를 구하는데 큰 어려움이 있었다. 다음 실험에서는 이러한 어려움에 부딪히지 않도록 실험 준비를 더욱 열심히 해야할 것 같다.

키워드

일반물리실험,   전하,   전기력