[물리학실험 레포트 보고서] 축전기 예비

실험 목적 두 도체 사이에 전위차를 가할 때 두 극판에는 똑같은 크기의 반대부호 전하량이 대전됨을 이해하고, 두 전하량 사이에 작용하는 힘을 이용하여 평행판 축전기의 정전용량을 측정하고 이론치와 맞는가를 확인한다. 이론 / 실험 예상 `축전기의 원리` 한 개의 금속구나 한 장의 금속판에 대전된 전하는 서로 반발하여 표면으로 흩어지므로 많은 양의 전하를 한 곳에 모아 둘 수가 없다. 그러나 그림의 (나)와 같이 접지된 도체를 가까이해 주면 정전기 유도에 의해서 B판에 가까운 쪽 A판에 반대 종류의 전하가 유도된다. 이 때 이들 전하 사이에 전기적 인력이 작용하므로 전하들은 오랫동안 모여 있게 된다. 이와 같은 방법으로 전하를 모아두는 기구를 축전기라고 한다. `축전기의 정전 용량` 먼저 고압 전원 장치에 의하여 두 콘덴서 판으로 불릴 수 있는 금속의 극판에 전원 장치를 연결한다. 이런 상태에서 전압을 공급하면 양 극판에는 크기가 같고 부호가 반대인 전하 q가 형성된다. 그림의 전기력선이 보여주는 바와 같이 두 극판 사이의 중간 영역에서의 전기장은 균일하나 극판의 모서리 부근에서 전기력선은 휘어진 모양을 하고 있으므로 전기장이 균일하지 않다는 것을 알 수 있다. 이 경우에 판 사이에 정전용량은 이다. 여기서 는 진공 중의 유전율을 나타내며, A는 극판의 면적이고 d는 두 극판 사이의 거리이다. V는 두 극판 사이의 전압이고 C는 캐패시턴스라 불리는 정전용량이다. 그리고 이 값들은 콘덴서의 특성을 나타내는 중요한 요소이다. 그리고 C의 단위는 패럿으로 F이고 1F는 매우 큰 량이기 때문에 μF, pF 등의 단위를 주로 사용한다. 축전기의 전기 용량을 직접 계산하려면 먼저 상단판 도체에 축적된 전하량 q=CV= AV/d에 의해 하단판이 받는 힘을 구한다. 면 전하밀도를 라 하면 도체판 한 개에 의한 전기장은 …
축전기의 전기 용량을 직접 계산하려면 먼저 상단판 도체에 … [예비 보고서] 축전기와 정전용량