쿨롱의 법칙 : 일반물리학실험 예비레포트 [성균관대]

소개글

쿨롱의 법칙 예비레포트입니다.

목차

▶ 실험 주제

▶ 실험 목적

▶ 실험 이론

▶ 관련 용어

▶ 실험 기구 및 장치

▶ 실험 방법 및 과정

▶ 주의 사항

▶ 참고 자료

본문내용

▶ 실험 날짜 : 2011년 월 일
▶ 실험 목적 : 두 전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱의 법칙에 의해 두 전하의 크기에 각각 비례하고 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 나타난다. 평행판 콘덴서에서 양 극판 사이의 힘을 측정하는 실험을 통하여 쿨롱의 법칙을 이해한다.
▶ 실험 이론
쿨롱의 실험에서 두 점전하 과 가 서로 거리 만큼 떨어져 있는 경우 두 전하 사이에 작용하는 힘을 이라고 하며, 이를 쿨롱의 법칙이라고 부른다.
여기서 는 정전기력 상수인데, 이 값은 로 쓰이며 따라서 이다.
(이 때, Nㆍm2/C2)
상수 은 유전상수라 하며 C2/Nㆍm2l이다.
평행판 축전기에서 극판 사이의 전기장은 모든 곳에서 같은 값을 가지는데, 총 전기 퍼텐셜 에너지 는 양 극판을 까지 충전하는 데 사용한 총 외부일이다.
평행판 축전기의 경우 극판 사이의 간격이 일 때, 이고 전기력은 로 표현되므로
이며
일 때 이다.
실험에서는 이 전기력의 크기와 저울로 측정한 질량을 이용해 간접적으로 계산한 전기력의 크기()를 비교하고 분석한다.
▶ 관련 용어
쿨롱의 법칙 : 쿨롱은 자신이 발명한 비틀림 저울을 사용해서 대전된 물체 사이의 전기력 크기를 측정했다. 비틀림 저울 속의 두 구 사이에 전기력이 작용하면, 구가 매달린 줄이 비틀어지면서 비틀어진 줄의 복원력 토크가 줄에 각도 회전을 일으킨다. 이 각도를 측정하면 인력 또는 척력이 발생한 전기력의 정량적인 크기를 얻을 수 있다. 이 쿨롱의 실험을 통해서 두 점 전하 사이의 전기력의 크기를 구하는 법칙이 만들어졌는데, 이를 쿨롱의 법칙이라고 한다. 이며, 는 두 점 전하 사이의 전기력(쿨롱의 힘), 과 는 점전하의 전하, 은 전하 사이의 거리, 는 쿨롱 상수()이다.

참고 자료

일반물리학 실험, 성균관대학교 물리학과 물리실험위원회, 북스힐, 2010 : 157p ~ 166p
대학물리학, Serway