[물리실험]전기장과 전기력 결과레포트

소개글

[물리실험]전기장과 전기력 결과레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

**목차**:
1. 실험의 목적과 이론적 배경
2. 실험용 기구 및 방법
3. 결과 분석과 추가적인 의문점

본문내용

량 q를 구하는 더 쉬운 방법은 F=qE의 관계를 사용하는 것이다. (F: 알루미늄 조각이 받는 힘, q: 알루미늄 조각의 전하량, E:알루미늄 조각이 있는 곳의 전기장)
넓은 두 도체판 사이의 전기장은 E=ΔV/d로 균일하게 주어진다.
F는 지난 시간에 한 것처럼 조각의 질량과 실의 기울기로부터 구할 수 있다.
알루미늄조각 무게(실포함) : 0.08g, 알루미늄 조각이 움직인 각도 : 5°
알루미늄 조각에 가해지는 힘의 크기와 전하량을 구하기 위해 알루미늄 조각 무게와 대전 시 움직인 각도를 구하여, 위의 값을 얻게 되었다.
전하량을 간단하게 구하기 위해 F=qE 관계식을 활용하였다.
(6) 두 도체판을 충분히 가깝게 만든 후 알루미늄 조각을 사이에 넣어보면 조각이 스스로 왕복 운동하는 현상을 볼 수 있다. (알루미늄 조각 대신, 지난 실험에서 제작한 가벼운 도체구를 사용해도 좋다.) 이러한 운동이 생기는 원리를 설명해보라.
알루미늄 조각을 (+)로 대전된 도체판에 접촉시킨 후 놓았을 때, (+)판과 (-)판 사이에서 전하를 얻고 잃음을 지속적으로 반복하기에 다른 방향의 힘을 주기적으로 받게 된다. (+)판에 접촉한 알루미늄 조각은 전자를 잃고, (-)판에 접촉한 알루미늄 조각은 전자를 얻음을 반복한다.
4.3 추가의문
(1) 이 실험에서 특별히 인상적이었던 것이나 이 실험을 통해서 새롭게 알게 된 것, 떠오르는 의문 등을 적어보자.
실험 2.2 진행 중 알루미늄의 자유전자가 (+)도체판에 가까이 이동하여 인력이 작용하는 것 같다고 서술하였으나, 자유전자가 왼쪽으로 모두 이동하였기에 알루미늄의 오른쪽은 (+)전하를 띄게 되므로 반대편에 있는 (-)도체판에 인력을 받아야한다고 생각하였다. 이렇게 되는 알루미늄은 양쪽 극판 모두에게 인력을 얻게 되므로, 힘의 합력이 ‘0’이 되어 정지상태에 있을 것이라고 예측하였었다. 그러나, 실제 실험결과 알루미늄은 (+)도체판에 끌려가는 현상을 목격하였으며 실험 전 이론에서 어느 부분에서 오류가 발생한건지 의문이 들었다.
두 번째 의문점은 알루미늄 조각이 도체판에 영향을 받는 거리였다. 이론상으로는 판 사이의 거리에 상관없이 알루미늄이 받는 힘은 동일해야 하지만, 육안으로 관측하였을 때는 도체판 사이가 가까울 때 더 큰힘을 받는 것처럼 보였다. 그 원인으로는 두가지를 유추해낼 수 있었으며, 첫 번째는 실제로 힘은 동일하나 도체판 사이가 가깝기 때문에 상대적으로 사이 거리가 짧아서 큰 힘을 받는 것처럼 느껴지는 것이다. 두 번째는 실제로 실험 실행 시 전제조건이었던 두 도체판 사이의 전기장은 거리와 상관이 없다는 전제가 틀렸을 가능성을 생각해볼 수 있다.
5. 고찰
OOO : 실험을 진행하면서 이론으로 이해하고 있던 전기력 관련 지식이 실제 실험과 매칭되지 않는 것 같아서 혼란이 있었다. 그러나, 주어진 공식을 다시 복기하며 원리를 재파악하였고, 이를 바탕으로 실험 시 발생한 의문점을 어느 정도 해결할 수 있어서 탐구적인 활동을 수행한 거 같아 뿌듯하였다.
OOO : 두 번째 시험을 진행하면서 팀원들과 팀워크가 점점 맞아졌다. 실험 중 내 역할은 도체판의 거리와 알루미늄 조각의 이동각도 측정 및 무게 측정이었다. 물리실험을 진행하면서 팀원들과 전기력과 전기장에 대해 배울 수 있어서 흥미로웠다.
OOO : 실험 중 옆 조원이 (+)전극에 대전된 도체판에 접촉하여 감전을 당했다. 크게 다치지는 않았지만 항상 실험 수행 중에는 조심해야겠다고 생각했다. 또한, 실험 중 조금 아쉬웠던 점은 알루미늄조각의 움직인 각도를 측정할 때, 알루미늄조각의 무게가 미소하여 실이 팽팽하게 당겨지지 않아 완벽한 수직에서 각도를 측정할 수 없었다.

키워드

물리,   공학,   실험,   전기력