일반물리실험 쿨롱의 법칙 결과보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 개요
3. 실험값
4. 결과 분석
5. 오차 논의
6. 결론
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
두 대전체 사이에 작용하는 전기력을 정량적으로 측정한다. 이 과정에서 전기력을 경험하고 전기력을 정량적으로 설명하는 쿨롱의 법칙을 확인한다.

2. 실험 개요
두 도체판(전극)을 평행하게 배치하고 이들 사이에 전위차를 걸어주어 두 도체판을 반대 부호로 대전시킨 후, 두 대전 도체판 사이에 작용하는 인력의 전기력을 정량적으로 측정한다. 이 때, 전위차를 3,000 V에서 10,000 V까지 500 V씩 증가시켜 주는 방법과 두 도체판 간에 일정 전위차를 유지하되 도체판의 크기를 변화시키는 방법으로 각각 도체판에 대전되는 전하량을 변화시켜가며 대전판 사이에 작용하는 전기력의 크기 변화를 확인한다. 한편, 두 도체판 사이의 간격을 변화시키는 방법으로도 실험하며 전기력의 크기 변화를 확인한다. 이상의 실험 결과로부터 두 대전체의 전하량과 대전체 사이의 거리 변화가 전기력에 미치는 영향이 쿨롱의 법칙을 따름을 확인한다.

4. 결과 분석
이번 실험의 목적은 두 도체판 사이의 간격을 변화시키는 방법, 도체판의 크기를 변화시키는 방법을 사용해 전위차를 점점 증가시켜주며 실험을 진행해 두 대전체의 전하량과 대전체 사이의 거리 변화가 전기력에 미치는 영향을 확인하고 이 영향이 쿨롱의 법칙을 따름을 확인하는 것이다.

5. 오차 논의
이번 실험을 통해 대전체의 전하량의 변화와 대전체 사이의 거리가 전기력에 어떠한 영향을 주는지를 확인하고 그 영향이 쿨롱의 법칙을 따른다는 것을 알 수 있었다. 하지만 오차율은 7%이하로 적은 수치지만 이론값과의 차이가 존재했다. 우리는 그 원인을 다음과 같이 생각해 볼 수 있었다.

(1) 실험을 준비하며 원판에 리드선을 연결하는 과정에서 리드선의 미세한 움직임이 질량 측정에 영향을 주어 오차를 발생시켰을 수 있다. 이는 실험 결과와 직결되는 원인이기 때문에 오차의 원인이라고 생각할 수 있다.

참고 자료

남형주, 일반물리실험(2), 북스힐, 2020, 45 ~67