축전기와. 정전용량

소개글

축전기와 정전용량 보고서

목차

1. 실험목적
2. 원 리
3. 기구 및 장치
4. 실험방법
5.실험결과
질문
6.결과분석
7.토의 및 건의 사항

본문내용

1. 실험목적
두 도체 사이에 전위차를 가할 때 두 극판에는 똑같은 크기에 반대부호인 전하량이 대전됨을 이해하고, 두 전하량 사이에 작용하는 힘을 이용하여 평행판 축전기의 정전용량을 측정하고 이론치와 맞는가를 확인한다.

2. 원 리
물통에 물을 부으면 수위가 높아지는 것과 같이 도체에 전하를 주면 전위가 높아진다. 도체에 저장된 전하량이 2배가 되면 주위의 전기장 세기도 2배가 되고 도체까지 전하를 이동시키는 데 필요한 일 (W=Fd=qEd=qV)도 2배로 되의 전위차도 2배가 된다.
평행한 축전기의 두 극판 사이의 거리가 일정할 때 저장된 전하량이 크면 클수록 극판 사이의 전기장이 세어지므로 전위차가 커지게 된다. 따라서 축전기에 전하량 Q를 저장시켰을 때 전위차가 V라면 의 관계가 성립하는데 여기서 비례상수 C를 축전기의 전기용량이라고 한다.
평행한 축전기에 전하를 충전시키면 전하는 극판 안쪽에만 분포하고 전기력선은 극판에 수직하며 평행한 모양을 이루어 균일한 전기장을 이룬다. 두 평행판 사이의 전기 용량 C는 극판의 넓이 S에 비P하고 두판 사이의 거리는 d에 반비례한다. 따라서 평행판 축전기의 전기 용량 C는 다음과 같이 나타낸다.
여기서 상단 도체판에 축전된 전하량 에 의해 하단판이 받는 힘을 구해보자. 면 전하밀도를 라 하면 도체판 한 개에 의한 전기장은 이고 하단 도체판이 받는 힘은 이다. 여기에 을 대입 시켜 정리하면
이다. 여기서 - 는 두 극판 사이에 작용하는 인력을 나타내므로 축전기의 정전 용량은

참고 자료

http://kowon.dongseo.ac.kr/%7Eseewhy/Lecture/Ch13Main.htm
Fundamentals of Physic 개정 6판