쿨롱의 법칙 예비 레포트

소개글

쿨롱의 법칙 예비 레포트 입니다.

목차

1.목적
2.원리
3.방법
4.응용분야

본문내용

1. 목 적
평행판 극판을 사용하여 직접적으로 쿨롱의 힘을 측정하여 쿨롱의 법칙을 이해한다.

2. 원 리
전기 현상의 요인을 전하라 부르며, 전하는 질량과 같이 입자가 갖는 한 속성이다. 또한, 전기 현상이란 전하와 전하 사이에 영향(힘)을 미치는 것을 가리킨다. 전하의 크기가 각각 q, q이고 거리가 r만큼 떨어진 두 입자가 있을 때 이 두 입자 사이에 작용하는 정전기력을 쿨롱의 힘이라 한다. 쿨롱은 비틀림 저울을 사용하여 두 전하의 전하량과 전기력 사이의 관계, 전하사이의 거리와 전기력사이의 관계를 알아냈다. 두 대전체의 전하량을 q1, q2로 놓으면 정전기력은 전하량 q, q의 곱에 비례한다.
F∝qq

그리고 두 전하 사이의 거리를 변화시키면서 조사한 결과 전기력은 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 것을 알 수 있게 되었다. 두 전하 사이의 거리를 r이라고 하면 정전기력F는 다음과 같다.
F∝
쿨롱은 이와 같은 실험결과를 정리하여 두 전하 사이에 작용하는 전기력은 두 전하량의 곱에 비례하고, 두 전하 사이의 거리의 제곱에 비례한다는 결론을 냈다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같으며 쿨롱의 법칙이라고 한다.
F=
여기서 k는 상수이다. 놀랍게도 이 법칙은 질량을 가진 물체끼리 작용하는 다음의 만유인력의 법칙과 형태가 똑같다.(여기서 G는 만유인력상수이다.) 중력은 항상 인력이지만 정전기력은 두 전하의 부호에 따라 인력 또는 척력이 될 수 있다.(F가 +일 때는 서로 밀어내는 방향(척력)이고, -일 때는 서로 당겨주는 방향(인력)이다.) 이 차이점은 질량은 한 종류이지만 전하는 두 종류가 있다는 사실에 기인한다.
중력상수 G처럼 k를 정전기상수라고 부른다. 만유인력법칙에서의 G처럼 쿨롱의 법칙의 k도 실험을 통하여 정밀하게 측정한 성질이기는 하지만 질량과는 달리 전하량에 대한 기존의 정의가 없었기 때문에 k값을 전하량의 정의와 연동시켜 다르게 선택할 수 있다. mks SI단위계에서는 기본단위인 전류를 정하고 이로부터 전하를 Coulomb으로 유도하여 정하였다. 따라서 이 경우에 k는 다음과 같이 무한 소수 형태로 표현된다.

참고 자료

없음