[실험 레포트(report) 보 고서] 2.축전기와 정전용량(예비+결과)
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작성일 23-08-25 04:38
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11) 유리판 대신 아크릴 판으로 대체하고 위의 test(실험) 을 반복한다.
8) 평행판 시료를 큰 것(r = 75mm)로 교체하고 다시 위의 test(실험)
을 반복한다.
실험과제/기타
[실험 레포트(report)
보 고서] 2.축전기와 정전용량(예비+결과)
1. test(실험) 목적
두 도체 사이에 전위차를 가할 때 두 극판에는 똑같은 크기에 반대부호인 전하량이 대전됨을 이해하고, 두 전하량 사이에 작용하는 힘을 이용하여 평행판 축전기의 정전용량을 측정(measurement)하고 이론(理論)적인 수치와 비교해본다.2. 이론(理論)
일정한 간격으로 떨어져있는 두 도체판 사이에 전원장치를 연결하고 전압을 걸면 양 극판에는 크기가 같고 부호가 반대인 전하 q 와 -q 가 각각 형성된다왼쪽 그림과 같이 가우스 경로를 잡으면 가우스법칙에 의해
εo∮EdA = q
이므로 q = εoEA 가 되고, 전위차 V는
이다. 6kV, 8kV 일 때도 작용하는 힘을 나타내는 질량값을 기록한다. 여기서 εo는 진공중의 유전상수라 하고, εo=8.85 x10-12 의 값을 갖는다. 상단과 하단판의 간격이 약 1cm 정도 되도록 상단고정나사(2개)를 풀어서 밑으로 내리고 두 평판이 수평, 수직으로 정렬 되도록 잘 조절한다.
6) 고압전원을 켜고 서서히 다이얼을 돌려서 두 극판 사이의 전압을 4kV 정도로 맞춘 후, 이 때 전자저울에 표시되는 질량값을 기록한다.
5. test(실험) 결과
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순서
설명
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[실험 레포트(report) 보 고서] 2.축전기와 정전용량(예비+결과)
다. 평행판 축전기에 대한 정전용량은
이 되고, 따라서 상단 도체판에 축적된 전하량은
q = CV = εoAV/d
이 되며, 이를 이용하여 하단판(q = -εoAV/d)이 받는 힘을 구해보자.
면전하밀도를 σ라 하면 도체판 한 개에 의한 전기장은 E = σ/2εo (∵q = σA = εoE 2A ) 이고 하단 도체판이 받는 힘은
F = (-q)E = -qσ/2εo = -q2/2εoA
여기서 -q 는 하단면의 전하량, E 는…(To be continued )
