[물실보고서01]쿨롱의 법칙

목차

1. 실험 이론
2. 실험 방법
3. 분석 및 토의

본문내용

실험 이론
전기 현상의 요인을 전하라고 부르며 전하는 질량과 같이 입자가 갖는 한 속성이다. 또한, 전기 현상이란 전하와 전하 사이에 영향(힘)을 미치는 것을 가리킨다. 전기 힘과 전하 q1, q2 사이의 정량적인 관계 를 쿨롱의 법칙이라고 부르며, 전기 힘도 중력과 마찬가지로 전하 사이의 거리 r 의 역 제곱에 비례하는 것을 나타낸다. 두 전하 q1, q2 의 부호가 같을 때 이 전기 힘은 서로 미는 힘이 되고, 다를 때는 당기는 힘이다. 쿨롱은 이 실험에서 그의 유명한 비틀림 저울을 사용하였다. 쿨롱이 전기 힘의 거리에 대한 의존성을 실험할 수 있게 된 계기는 바로 전 해인 1784년에 그 자신이 비틀림 저울에서 되돌림 힘의 크기가 비틀림 각에 비례한다는 것을 알아냈기 때문이었다. 그는 비틀림 저울장치를 사용하여 같은 부호를 갖는 전하 사이의 미는 힘을 세 가지 거리에 대해서 측정하여 전기 힘이 역 제곱 힘이라는 것을 보였다. 오른쪽의 그림은 같은 부호의 전하로 대전된 두 구가 서로 밀려서 전기 힘이 비틀림 힘과 평형을 이루게 되는 것을 보인다. 쿨롱은 비틀림 선을 손으로 틀어서 되돌림 힘을 변화시키는 방법으로 두 구 사이의 거리를 바꾸었다. 이 측정 방법은 서로 다른 부호의 전하로 대전된 구 사이에는 그대로 적용할 수가 없다. 왜 그런가? 그러나 쿨롱은 서로 잡아당기는 전기 힘의 경우에 대해서도 측정하여 역 제곱 힘을 확인하였는데, 이때는 떨기운동의 주기를 이용하였다. 어떻게 측정하여 역 제곱 힘을 알아냈겠는가 생각해 보라. 전하 사이에 작용하는 힘은 다음과 같다.

참고 자료

없음