[일반물리학 실험] 축전기와 정전용량

소개글

축전기와 정전용량에 대한 일반물리학 실험보고서입니다.

목차

없음

본문내용

1. 실험목적두 도체 사이에 전위차를 가할 때 두 극판에는 똑같은 크기에 반대부호인 전하량이 대전 됨을 이해하고, 두 전하량 사이에 작용하는 힘을 이용하여 평행판 축전기의 정전용량을 측정하고 이론치와 맞는가를 확인한다.2. 이 론여러분은 활 시위를 당기거나 스프링을 늘리거나 가스를 압축하거나 책을 들어올림으로서 (역학적 혹은 탄성)위치에너지의 형태로 에너지를 저장할 수 있다. 마찬가지로 전기장내에서 위치에너지로 에너지를 저장할 수 있는 장치가 바로 축전기이다. 예를들어, 휴대용 사진기의 밧데리 동작 플레시 장치에는 축전기가 있다. 전하는 충전되는 동안 상대적으로 천천히 축적되고 축적되는 만큼 전기장이 올라간다. 축전기는 단지 포텐셜에너지를 축적하는 저장소를 넘어 오늘날 매우 많은 분야에 활용되고 있다.예를들어, 라디오나 TV의 송수신기를 조정하는 회로의 핵심부품, 컴퓨터의 메모리를 형성하는 미소 축전기등이 모두 축전기의 원리를 응용한 것이다. 이러한 미소장치는 중요한데, 축적된 에너지의 크기 외에도 가해지는 전기장의 유무를 나타내는 ON-OFF 정보로서 활용될 수 있다.

<중 략>

⇒ 두 번째 실험과 거의 유사한데, d를 고정시킨 후 두 극판사이에 유전물질을 삽입하여 정전용량을 측정하는 실험이다.

⇒ 일반적으로 두 극판사이에 유전물질을 삽입하게 되면 정전용량은 유전물질의 비유전율만큼 커지게 된다. 그러나 이번실험에서는 유전체를 삽입하지 않았을 때보다 커지는 것은 확인할 수 있었는데 비유전율만큼 커지는 것은 확인할 수 없었다.
첫 번째, 두 번째 실험에서 모두 이론값에 10%오차로 근접한 결과를 냈기 때문에 특별한 오차의 원인이 있었다고는 할 수 없고, 웹사이트 실험 자료에 주어진 비유전율이 실제와 다르지 않았나 생각해보게 된다.
실제로 참고문헌을 찾아보게 되면 유리판이나 아크릴판 등은 제조하는 할 때 혼합용액상태의 유리, 아크릴을 굳히는 과정이 있기 때문에 같은 유리판이라도 비유전율이 다를 소지가 높다고 나와 있는 것을 확인 할 수 있었다.(이와 같은 원인의 상황이, 유리로 거대한 천문망원경 렌즈를 만들 경우 굳히는 과정에서 중력 때문에 용액이 골고루 섞이질 않아 같은 렌즈라도 굴절률이 부분 부분마다 크게 달라진다고 배웠던 게 기억이 난다.)

참고 자료

(1) 과학고등학교 고급물리
(2) HOLIDAY 일반물리(26장 정전용량)
(3) Addison-Wesley의 알기 쉬운 물리학 강의(30장 렌즈, 32장 정전기)