Capacitor and Capacitance(축전기와 전기용량)

목차

1. Results
2. Discussion
3. Conclusion

본문내용

실험값과 이론값 C의 오차는 12~24%정도로 높게 나왔지만, 경향은 매우 비슷하다. 두 극판사이에 4, 6, 6 kV의 전위차가 가해졌을 때, 극판 간격이 넓어질수록 정전용량의 크기는 감소했다. 그리고 극판 간격을 늘렸을 때 전위차가 미치는 영향은 매우 작은 듯 하다. 서로 다른 전위차를 가했을 때 극판 간격이 증가할 때 정전용량의 값은 거의 비슷했다. 따라서 같은 직경의 평행한 원판 사이에 형성되는 정전용량은 전위차가 아닌 극판 사이의 간격이 증가함에 따라 감소하게 된다.
직경이 큰 원판 사이의 정전용량 측정 실험도 같은 결과를 보인다. 극판 간격이 넓어질수록 정전용량의 크기는 감소하지만, 전위차가 미치는 영향은 아주 미미하다. 직경이 작은 원판과 비교해보았을 때 같은 조건(전위차, 극판 사이 간격)에서는 큰 원판에서 정전용량이 더 크다.
그러므로 이 실험의 결과를 종합해보면, 평행한 극판 사이의 간격이 좁고 면적이 넓을수록 정전용량의 크기는 증가하나, 전위차는 정전용량에 영향을 미치지 않는다.
극판 간격에 반비례하며 전위차에 영향을 받지 않을 것임을 예상할 수 있다. 큰 원판의 면적이 작은 원판의 면적의 두 배이기 때문에, 같은 조건(전위차, 극판 간격)에서 정전용량도 두 배가 될 것이라 예상하였다. 그러나 오차가 워낙 크기 때문에 비교하기가 어려웠고 두 배까지는 차이가 나지 않는다. 그럼에도 극판 면적이 넓을 때는 정전용량의 크기가 조금 더 큼을 결과를 통해 알 수 있다. 또한 그래프에서 알 수 있듯이 극판 간격이 늘어났을 때 정전용량의 크기는 감소하는 양상을 보인다. 그리고 전위차는 정전용량에 영향을 미치지 않음을 미루어 짐작할 수 있다.

참고 자료

연세대학교 일반물리 실험실 홈페이지(http://phylab.yonsei.ac.kr)
김종권, Hightop 물리Ⅱ(두산동아, 2008)
Hugh D. Young, Roger A. Freedman, A. Lewis Ford, University Physics, 13th ed.( Young and Freedom, 2011)