전기용량실험

소개글

전기용량실험 예비리포트

목차

개요(Introduction)
이론(Theory)
실험장치 및 절차(Apparatus & Procedure)
데이타 및 결과(Data & Results)
오차해석(Error Analysis)
토의(Discussion)

본문내용

개요(Introduction)
우리생활에 널리쓰이고 있는 축전기(capacitor or condensor)로 여러 가지 실험을 해봄으로써 전기용량을 알아본다.
이론(Theory)
커패시터의 전하축적
커패시터는 유전체 속에 전하를 축적시킬 수 있는 소자이다. 위의 그림에서 금속판 A, B는 처음에는 전기적으로 중성인 상태이다. 여기에 전지가 접속되면 건전지의 음극에서 전자가 방출되고 양극에서는 정전유도현상에 의해서 전자를 모으게 된다. 이때 금속판 A는 음전하로 대전되고 금속판 B는 전자가 부족하여 양으로 대전되게 된다.
커패시터의 구조
기본적으로 2개의 도체로 된 극판 사이에 유전체라 불리는 절연체가 끼워져 있다. 여기 유전체로는 종이, 운모, 유리, 세라믹, 전해질 등과 같은 절연체를 사용하고 있다.
커패시터의 용량
만약 커패시터에 축적된 전하를 Q, 커패시터에 인가된 전압을 V라고 하면
Q =CV
여기에서 비례상수 C는 전극이 전하를 축적할 수 있는 능력의 정도를 나타내는 상수로서 정전용량(Capacitance)라고 한다.
즉, 정전용량(Electrostatic capacity)란 유전체의 전하 축적능력을 의미하는 것이라고 할 수 있다.
커패시터의 정전용량 C는
로 쓸 수 있다.
여기에서 ε은 유전율(permittivity)(단위 : F/m)이며 S는 극판의 면적(단위 : m2), d는 극판사이의 간격(단위 : m)이다.
따라서 정전용량은 극판의 면적에 비례하고 극판의 간격에 반비례함을 알 수 있다.
여기에서 주의해야 할 점이 있다. 만약게 금속판의 극히 작은 일부라도 접촉되면 당연히 정전용량은 0으로 된다.
따라서 종이와 같은 절연물을 넣으면 판이 접촉하는 것을 방지하면서 유전율을 높여 정전용량을 크게 할 수 있게 된다.
두 금속판 A, B사이에 공기가 있는 상태의 정전용량은 C0이다. 유전체를 집어넣었을 때 이때의 용량은 εr배 증가하게 된다.

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참고 자료

www.sunslife.com