목차/차례
물리학 및 실험 - 전기용량
1. 개요(Introduction)
우리생활에 널리쓰이고 있는 축전기(capacitor or condensor)로 여러 가지 실험을 해봄으로써 전기용량을 알아본다
2. 이론(Theory)
1. 커패시터의 역할
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.
2. 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.
3. 커패시터의 용량
커패시터에 축적된 전하를 Q, 커패시터에 인가된 전압을 V라고 하면
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본문/내용
물리학 및 실험 - 전기용량
1. 개요(Introduction)
우리생활에 널리쓰이고 있는 축전기(capacitor or condensor)로 여러 가지 실험을 해봄으로써 전기용량을 알아본다
2. 이론(Theory)
1. 커패시터의 역할
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.
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2. 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.
3. 커패시터의 용량
커패시터에 축적된 전하를 Q, 커패시터에 인가된 전압을 V라고 하면
그러므로 커패시터의 용량을 결정하는 세가지는 1. 극판의 면적 2. 극판 간의 간격을 좁게 함 3. 유전율체로 사용된 재료이다.
4. 커패시터의 연결
1) 직렬연결
커패시터를 직렬연결한다면 이 직렬연결…
6.58
4
6.4
5.76
10
8
806.4
685
15.1
5. 오차해석(Error Analysis)
위 실험에서 오차가 발생했다면 그 이유는 일단 Digital LCR meter같은 기계가 자체적으로 오차를 갖고 있어서 발생했을 수 있다.
그리고 다른 이유로는 브레드보드, 점프와이어 같은 실험에 사용된 장비들이 자체적으로 저항을 갖고있어서 이 점이 오차 발생에 영향을 끼쳤을 수 있다.
또한 capacitor은 허용오차를 갖고있다. 따라서 capacitor 때문에 오차가 발생했을 수 있다.
오차를 줄이기 위해서는 정밀한 실험 기구를 사용하여 오차의 한계를 최소화 시키는 방법이 있다.
그리고 또한 capacitor가 자체적으로 갖고있는 오차의 범위를 계산하여 실험 결과와 비교하는 것이 바람직하다.
6. 토의(Discussion)
1. capacitor를 사용 시 주의할 사항은 무엇인가? 또한 capacitor의 용도는 무엇인가? 주로 어떤 곳에서 capacitor를 쓰는가? 인터넷 등에서 찾아보고 다양한 의견을 쓰시오.
* capacitor를 사용 시 주의할 사항 : capacitor을 사용할 때 +극과 -극을 잘못 맞추면 전 압이 너무 높게 되거나 용량을 초과할 경우 폭발할 수 있다.
* capacitor의 용도 : capacitor은 전기를 축적하는 기능과 직류전류를 차단하는 기능을 가지고 있다.
2. capacitor의 종류는 어떤 종류가 있으며 각각의 용도에 대해서 조사하시오.
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