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쿨롱법칙 실험2024.09.171. 쿨롱의 법칙 실험 1.1. 실험 목적 실험 목적은 평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구하는 것이다. 실험에서는 축전기를 이용해 쿨롱의 힘을 직접 측정한다. 축전기가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 Q와 -Q의 전하를 갖게 되며, 극판들 사이에 전위차가 존재한다. 이때 축전기의 전하 Q와 전위차 ΔV는 서로 비례한다. 전기력은 F_e = ε_0 {A(ΔV)^2}/(2d^2)와 같이 표현되며, 아랫방향의 중력 F_g와 윗방향의 전기력 F_e의 합력 F=...2024.09.17
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평행판 축전기를 이용하여 병렬연결과 직렬연결. 실험2024.10.021. 축전기의 기본 개념 및 구조 1.1. 축전기의 정의와 역할 축전기는 전기 회로에서 전기적 퍼텐셜 에너지를 저장하는 장치이다. 축전기의 내부는 두 개의 도체판이 절연체로 서로 분리되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 구조의 축전기에 전하 또는 전기에너지를 저장할 수 있다. 축전기에 전압이 인가되면 극판 사이에 전기장이 형성되고, 한 극판에는 양전하가, 다른 극판에는 음전하가 축적된다. 이때 축적되는 전하량은 인가된 전압에 비례한다. 이와 같이 축전기는 전하를 축적할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이를 전기용량이라 하고 단...2024.10.02
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평행판 축전기 및 병렬연결과 직렬연결 실험2024.10.021. 축전기의 원리와 특성 1.1. 축전기의 기본 구조와 전하 축적 원리 축전기는 기본적으로 도체로 된 두 개의 극판 사이에 유전체(Dielectric)가 삽입되어있는 형태를 가지고 있다. 유전체로는 종이, 운모, 유리, 세라믹, 전해질 등과 같은 절연체를 사용한다. 이러한 구조의 축전기에 전하 혹은 전기에너지를 저장할 수 있다. 회로에 전압을 인가하면 극판 A와 극판 B에 서로 반대 극성의 전하가 모이게 된다. 극판 A에는 양전하가, 극판 B에는 음전하가 모이게 되는데, 이때 모인 전하량은 회로에 인가된 전압에 비례하게 된다....2024.10.02
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전기장과 전기력 예비2024.09.231. 서론 1.1. 개요 전기장(electric field)은 관찰 대상인 전하를 띤 물체가 공간 상의 어느 점 P에 있는 시험 전하에 가해주는 단위 전하량 당 전기력을 의미한다. 즉, 시험 전하가 느끼는 전기력을 시험 전하의 전하량으로 나눈 값이다. 전기장은 어느 전하가 다른 전하에 전기력을 가할 때, 순간적인 원격 작용이 아니라 이러한 전기력을 매개해줄 공간이 필요하다고 생각하여 만든 개념이다. 전하가 주위에게 전기력을 행사하기 위해 주위공간을 적합하게 변형시킨 것이 전기장이다. 또 다르게 말하면, 전기장은 공간상에 전하가 존...2024.09.23
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쿨롱의 법칙2024.09.241. 쿨롱의 법칙 1.1. 실험 목적 평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구하는 것이 이 실험의 목적이다. 두 도체판 사이에 작용하는 정전기력의 크기를 실험적으로 측정함으로써 쿨롱의 법칙을 간접적으로 확인하고자 한다. 1.2. 관련 이론 1.2.1. 전하와 전하 사이의 관계 전하와 전하 사이의 관계는 다음과 같다. 전하의 크기가 와 이고 거리가 만큼 떨어진 두 점전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기는 다음 식으로 주어진다. F=k_e {q_1 q_2} over {r...2024.09.24
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평행판 축전기2024.09.251. 전기용량의 정의 1.1. 전기용량의 정의 전기용량의 정의는 크기가 같고 전하의 부호가 서로 반대인 두 극판이 있다고 가정할 때, 극판은 도체이므로 등퍼텐셜면을 이룬다. 즉, 극판 위 모든 곳의 전기퍼텐셜은 같다. 하지만, 서로 다른 두 극판 사이에는 분명 퍼텐셜 차이가 존재할 것이다. 이때 우리는 단위 퍼텐셜에 대해 흐르는 전하량을 전기용량으로 정의할 수 있다. 전기용량(C)은 극판 사이의 퍼텐셜차(V)에 따라 생성된 전하(q)가 얼마나 많이 모이는가를 알려주는 척도이다. 즉, 전기용량이 크면 클수록 더 많은 전하가 모인다....2024.09.25
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축전기의 직렬과 병렬회로 결과보고서2024.10.041. 축전기의 직렬 및 병렬 회로 실험 1.1. 직렬 회로(충전 및 방전) 축전기의 직렬 회로 실험에서는 두 개의 축전기 C1과 C2를 직렬로 연결하여 충전 및 방전 특성을 분석하였다. 직렬 회로에서는 전하량이 모든 구성 요소에서 동일하고 전압은 각 구성 요소에 걸리는 전압의 합과 같다는 특성이 있다. 실험 결과에 따르면, 충전 시 C1과 C2가 직렬로 연결된 축전기 회로에서 총 전기용량 Ctot은 C1과 C2의 역수의 합의 역수로 나타났다. 즉, 1/Ctot = 1/C1 + 1/C2이다. 이는 직렬 회로에서 각 축전기의 용량이...2024.10.04
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쿨롱의 법칙2024.09.191. 쿨롱의 법칙 1.1. 실험 목적 이 실험의 목적은 평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구하는 것이다. 이를 통해 쿨롱의 법칙을 간접적으로 확인할 수 있다. 전하와 전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기와 관계를 밝혀내고자 하는 것이 이 실험의 핵심 목적이라고 할 수 있다. 1.2. 실험 기구 실험 기구는 측정용 베이스(마이크로미터 부착), Kilovolt DC/AC 전원공급기, 전자저울, 고압연결선, 전극판으로 구성되어 있다. 측정용 베이스는 마이크로미터가 부착되어 ...2024.09.19
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쿨롱의 법칙 토의 건국2024.09.141. 실험 개요 1.1. 실험 목적 쿨롱의 법칙은 두 전하의 크기에 비례하고 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 나타낸다. 이번 실험의 목적은 두 전하 사이의 힘을 측정하여 쿨롱의 법칙을 확인하는 것이다. 1.2. 실험 이론 및 원리 자석은 같은 극을 밀어내고 다른 극끼리는 당긴다는 것을 알고 있다. 전기 현상의 요인을 전하라고 부르며 전하는 질량과 같이 입자가 갖는 한 속성이다. 전하를 띤 물체를 대전체라고 한다. 이러한 대전체 사이에도 힘이 작용하며 같은 종류의 전하 사이에는 서로 미는 힘이, 다른 종류의 전하 사...2024.09.14
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평행판 축전기의 전기용량2024.10.061. 축전기 이론 1.1. 전기용량의 정의 전기용량(Capacitance)은 전기적 퍼텐셜 에너지를 저장할 수 있는 능력을 나타내는 물리량이다. 크기가 같고 전하의 부호가 반대인 두 도체판 사이에 전기장이 형성되면 전하가 양 극판에 모이게 되는데, 이때 단위 퍼텐셜차에 대해 생성되는 전하의 양을 전기용량이라 정의한다. 즉, 전기용량(C)은 극판 사이의 퍼텐셜차(V)에 따라 생성된 전하량(Q)의 비로, Q=CV의 관계를 갖는다. 전기용량의 단위는 파라드(F)이며, 실제로는 마이크로파라드(μF), 나노파라드(nF) 등의 단위가 더 널...2024.10.06
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