[물리학실험 레포트 보고서] 축전기와 정전용량(예비)

공학기초물리- 실험Report 2.축전기와 정전용량 (예비) 1. 실험목적 두 도체 사이에 전위차를 가할 때 두 극판에는 똑같은 크기이면서 반대부호인 전하량이 대전됨을 이해하고, 두 전하량 사이에 작용하는 힘을 이용하여 평행판 축전기의 정전용량을 측정하고 이론값과의 오차여부를 확인한다. 2. 이론 -축전기- 전기장에서도 위치 에너지의 형태로 에너지를 저장할 수 있는 장치. →충전 : 축전기를 전지에 연결하여 축전기에 전하를 저장하는 현상. →방전 : 충전과 반대 현상으로 축전기에 저장된 전하가 회로를 통하여 빠져나가 저장된 전 하량이 줄어드는 현상 왼쪽 그림과 같이 가우스 경로를 잡으면 가우스법칙에 의해 εo∮EdA = q 이므로 q = εoEA 가 되고, 전위차 V는 이다. (εo는 진공중의 유전상수,, εo=8.85 x10-12, 유전상수란 전하의 힘을 전달하는 정도를 나타내는 상수)q = CV 관계식에서 평행판 축전기에 대한 정전용량은 (1) 이 된다. (εo: 진공 중의 유전율, A: 극판 면적, d: 극판 사이의 거리) 상단 도체판에 축적된 전하량 q = CV = εoAV/d (2) 에 의해 하단판(q = -εoAV/d)이 받는 힘을 구해보면, 면전하밀도를 σ라 하면 도체 판 한 개에 의한 전기장은 E = σ/2εo (∵q = σA = εoE 2A) 이고 하단 도체 판이 받는 힘은 F = (-q)E = -qσ/2εo = -q2/2εoA (3) (-q 는 하단면의 전하량, E 는 상단면에 의한 전기장) (2)식을 (3)에 대입하여 정리하면 이다. 여기서 - 는 두극판 사이에 작용하는 인력을 나타내므로 축전기의 정전용량 C는 또는 3. 실험기구 및 장치 ① 콘덴서 실험장치 ② 고압전원장치(High Voltage Power; DC 25kV)③ 전자저울(0.01g ~300g측정)④ 평행판시료(직경 Ф=150mm…
① 콘덴서 실험장치 ②…