실험 22 축전기와 전기용량(결과보고서)

소개글

실험 22 축전기와 전기용량(결과보고서)에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

위가 변하는가?
답), 즉 이다. 이 실험에서 C의 값은 일정하므로 Q값이 커지면 V값도 커지게 된다.
질문2. 극판 내부에서 전하 밀도는 위치에 따라 어떻게 변하는가? 극판 사이의 전기장에 대해 어떤 해석을 할 수 있는가? 극판 바깥의 전하밀도에 대해서는 어떻게 해석하야여 하는가?
답)양극판과 음극판 모두 중심으로부터 0.75R부근까지의 전하밀도는 거의 일정하게 나타났다. 그러나 이보다 바깥쪽으로 갈수록 전하밀도가 커지는 경향을 나타냈다. 이는 가장자리 효과에 의한 결과로 바깥쪽부분의 전기장이 강해진 것을 뜻한다.
질문3. 축전기의 전하량 Q가 축전기판의 전위차 V에 비례한다고 할 수 있는가? 그래프를 그려 해석하여라.
답)그래프를 분석해볼 때 전반적으로 의 관계가 성립함을 확인할 수 있다.
질문4. 실험 4의 데이터 분석으로부터 평행판축전기의 전기용량의 식 는 측정한 d의 범위에서 얼마나 잘 적용되는가?
답)실험이 잘되었다면 실험값은 계산값을 나타낸 선과 정확히 일치해야한다. 실험결과 계산값과 거의 일치하는 경향을 나타냈으며, 이는 식 이 잘 성립함을 나타낸다.
[5]결과 및 토의
이번 실험은 축전기에서 전하량과 전압, 전기용량사이의 관계가 얼마나 잘 성립하는가와 평행판 축전기 내부의 전기장형성에 대해 알아보는 실험이었다. 실험 1을 통해서는 전하량 변화에 따른 전압의 변화, 실험 3에서는 전하밀도를 측정하여 전압에 따른 전하량의 변화를 측정하는 실험으로 두 실험 모두 식 을 확인할 수 있었던 실험이었다. 실험 1에서 극판 사이의 간격을 2배로 늘렸을 때 전압이 정확히 2배가 되어야하지만 극판을 이동하는 동안 손을 통해 전하가 일부 빠져나갔고 그림 1에서 볼 수 있듯이 전선과 전위계의 전기용량도 생각해서 계산한다면 식 가 성립함을 알 수 있다. 실험 3도 이론상으로는 직선으로 그래프가 나타나야 되지만 공기 중으로의 방전 등으로 인해 오차가 발생한 듯하다.
실험 2에서는 평행판 축전기의 두 극판사이에서의 전기장의 크기를 확인하는 실험이었다. 만약 무한한 도체판이였다면 가장자리효과를 무시할 수 있었겠지만 그 크기가 유한한 도체판을 이용한 실험이었기 때문에 가장자리효과로 가장자리 부근은 정확한 실험결과를 얻을 수가 없었다.
실험 4에서는 의 관계를 확인하는 실험이었다. 이 실험도 극판을 이동하면서 하는 실험이기 때문에 손을 통해 전하가 이동했을 수도 있다. 또한 극판사이의 간격을 조절하는 과정에도 정확히 2mm 씩 정확히 움직이지 못해 오차가 발생했을 가능성도 있다.
4가지 실험 모두 전반적으로 실험과정에서 생길 수 있는 우연오차나, 실험기구로 인한 계기오차, 전하의 공기 중으로의 방전 등으로 인한 오차가 생겼을 가능성이 크다. 이런 오차들을 어느 정도 감안한다면 식 , 를 확인할 수 있다.
[6]참고문헌
Eugene Hecht, Physics:Calculus 물리학, 청문각
Young&Freedman, 대학 물리학, 북스힐
Matthew N.O.Sadiku, 전자기학(elements of electromagnetics), 홍릉과학

키워드

실험 22 축전기와 전기용량(결과보고서),   축전기,   전기용량