[물리학실험] 평행판 축전기의 전기용량 (예비보고서)

소개글

물리학 실험시간에 쓴 평행판 축전기의 전기용량실험 예비보고서 입니다.
축전기에 관해 정리되어 있고요 예비보고서 쓸때 편리하게 이용하실수 있을 겁니다.
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목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 제목 : 평행판 축전기의 전기용량

2. 실험 목적 : 두 도체 사이에 전위차를 가할 때, 전하량 사이에 작용하는 힘을 이용하여 평행판 축전기의 전기용량을 측정하고 확인하다.

3. 이론
(1)축전기 : 두 도체 사이의 공간에 전기장을 모으는 장치이다. 콘덴서(영어: condenser)나 커패시터(영어: capacitor)로 부르기도 한다. 진공 축전기, 공기 축전기, 금속화종이 축전기 등이 있다. 보통 2장의 금속판을 전극으로 하고 그 사이에 절연체나 유전체를 넣은 구조로 만든다.
축전기는 보통 두 개의 도체 판으로 구성되어 있고, 그 사이에 절연체가 들어간다. 여기에서 각 판의 표면과 절연체의 경계 부분에 전하가 비축되고, 양 표면에 모이는 전하량의 크기는 같지만 부호는 반대이다.

축전기의 전하량을 Q, 전위차를 V라고 하면 이때 전기용량 C를 다음과 같이 정의한다.


두 도체판 사이에 두고 전압을 걸면 음극에는 (-)전하가, 양극에는 (+)전하가 같은 크기로 모인다. 이 때 모이는 전하량은 전압에 비례한다. 축전기는 이런 원리를 이용하여 전자회로에서 전하를 충전하거나 방전하는 역할을 한다. 보통 2장의 서로 절연된 금속판 또는 도체판을 전극으로 하고 그 사이에 절연체 또는 유전체를 넣는다.
이상적인 평행판 축전기의 경우, 축전기의 전기용량 C의 크기는 전극의 면적 A에 비례하고, 전극 사이의 거리 d에 반비례한다. 전극 사이의 유전체의 유전율을 ε(엡실론)이라고 하면, 전기용량 C는 다음과 같이 된다.
따라서 전극의 표면적이 클수록, 간격이 좁을수록, 또 유전체의 유전율이 클수록 전기용량이 커진다. 하지만 간격이 지나치게 좁거나 전압이 지나치게 높으면 절연체의 절연이 파괴되어 방전이 일어나므로 주의해야 한다. 이는 전극 사이의 간격을 무한히 작게 만들 수 없다는 것을 뜻한다. 그러므로 유전체의 절연파괴전압이 견디는 한도에서 간격을 최대한 작게 하고, 같은 부피에서 면적을 최대한 크게 하면 크기는 작지만 큰 용량을 가진 축전기를 만들 수 있다.

참고 자료

없음