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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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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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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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전기력선2024.09.291. 전기장 및 전기력선 실험 1.1. 등전위선 측정 실험 등전위선 측정 실험은 전도성 종이 위에 전위차가 0인 점들을 이은 선이 등전위선이라는 것을 이해하고, 전극에 의해 형성된 다양한 모양의 등전위선을 측정하고 전기력선을 그려봄으로써 전기장과 전위의 개념을 이해하는 실험이다. 등전위선 측정 실험에서는 먼저 전극을 전도성 종이 위에 배치한 후, 전위차가 0인 지점들을 찾아 등전위선을 그린다. 전극의 모양에 따라 등전위선의 형태가 달라지는데, 조별로 원형 전극, 직사각형 전극, 그리고 원형과 직사각형 전극을 이용하여 각각의 등...2024.09.29
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전기용량실험2024.09.291. 실험 목적 실험 목적은 축전기를 여러 가지 방법으로 연결하여 합성 전기용량을 측정하는 것이다. 이를 통해 전극의 간격, 전위차, 유전체의 종류 등 축전기의 전기용량에 영향을 미치는 요인들을 알아보고자 한다. 2. 실험 이론 2.1. 축전기의 역할 및 구조 축전기(Capacitor, 또는 콘덴서)는 기본적으로 [그림 1]과 같이 도체로 된 두 개의 극판 사이에 유전체(Dielectric)가 삽입되어있는 형태를 가진다. 유전체로는 종이, 운모, 유리, 세라믹, 전해질 등과 같은 절연체를 사용한다. 이러한 구조의 축전기에 전하 혹...2024.09.29
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전기용량실험 도체판2024.09.291. 실험 목적 및 이론 1.1. 평행판 축전기의 전기용량과 거리의 관계 평행판 축전기의 전기용량과 거리의 관계는 다음과 같다. 평행판 축전기는 각 판의 넓이가 A이고, 거리가 d만큼 떨어진 평행한 두 도체판으로 구성된다. 축전기의 전기용량 C는 어느 한쪽 도체판의 전하의 크기 Q와 두 도체판 사이의 전위차 V의 비이며, 단위는 패럿(Farad)이다. 즉, C = Q/V이다. 전기용량 C는 도체판의 면적 A에 비례하고 도체판 사이의 거리 d에 반비례한다. 이는 다음 식으로 표현된다. C = ε_0 * (A/d) 여기서 ε...2024.09.29
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물리학과 일반물리학실험 축전기와 전기용량2024.09.301. 실험 개요 1.1. 실험 목적 이 실험의 목적은 축전기의 전기용량을 측정하고, 전압, 전극 간격, 전극 반지름, 유전체 물질 등의 변화가 전기용량에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 즉, 축전기의 기본 특성과 이론식을 실험적으로 확인하고자 한다."" 1.2. 실험 장치 및 방법 실험 장치 및 방법은 다음과 같다. 축전기의 전기용량 실험을 위해 원형 평행판 전극을 사용하였다. 전극의 반지름은 53mm와 75mm의 두 종류를 사용하였다. 전극 사이의 간격은 6mm에서 12mm까지 조절이 가능하도록 구성하였다. 전압은 4kV에서 1...2024.09.30
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물리학과 일반물리학실험2 축전기와 전기용량2024.09.301. 실험 목적 및 개요 1.1. 축전기의 전기용량 측정 축전기의 전기용량은 축전기에 저장될 수 있는 전하량을 나타내는 물리량으로, 축전기의 구조와 재질에 따라 달라진다. 이번 실험에서는 평행판 축전기를 이용하여 전극의 면적, 간격, 그리고 전압 변화에 따른 전기용량의 변화를 관찰하였다. 먼저 전극의 반지름을 53.0mm로 고정하고 전극 사이의 간격 d를 6.00mm로 고정한 상태에서 전압을 4.0kV에서 10.0kV까지 변화시키며 전자저울로 측정된 질량 변화를 관찰하였다. 이를 통해 전기용량 C를 계산할 수 있었는데, 계산 ...2024.09.30
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