[일반물리실험] 기초 정전기 실험
![[일반물리실험] 기초 정전기 실험-1](/thumb/365/364560-0001.gif)
![[일반물리실험] 기초 정전기 실험-2](/thumb/365/364560-0002.gif)
![[일반물리실험] 기초 정전기 실험-3](/thumb/365/364560-0003.gif)
![[일반물리실험] 기초 정전기 실험-4](/thumb/365/364560-0004.gif)
분야
hwp□ 실험 목적
□ 이론적 배경
◦ 전하
◦ 대전
(1) 마찰에 의한 대전
(2) 유도에 의한 대전
□ 결과
[1] 실험값
[2] 결과 분석
[3] 오차 논의 및 검토
[4] 결론
◦ 실험을 통하여 대전 및 전하의 이동에 관련된 정전기적 현상을 관찰하고, 이에 관련된 지식을 이해한다.
□ 이론적 배경
◦ 전하
전하란 전기적, 자기적 효과를 만들어 내고 또한 이를 경험하는 물질의 성질이다. 전하는 양전하와 음전하의 두 종류로 이루어져 있으며, 독립적으로 존재하지 않는다. 전하의 근원은 질량을 지닌 원자로서, 양성자는 원자 핵 속에 위치하며, 원자 핵이 원자 내부에 고정되어 있기 때문에 이동성이 없다. 따라서, 물체가 대전된다는 것은 음전하의 자연적인 기본 운반자인 전자의 이동과 관련이 있다. 전하의 가장 중요한 특징은 고립계에서 총 전하량은 항상 보존된다는 것으로, 이는 대전 현상에 관련된 결과를 예측하고 이해할 수 있게 해준다.
◦ 대전
(1) 마찰에 의한 대전
마찰은 정전기를 발생시키는 주요방법이다. 두 절연체가 전기적으로 중성인 경우, 밀착된 두 물체 표면에서 이루어지는 전자의 이동으로 인해 한쪽은 양으로, 다른 쪽은 음으로 대전되며, 분리 전후의 총 전하량은 동일하다. 반면, 음의 성질을 지닌 도체를 금속구에 접촉시킬 경우, 전자의 일부가 금속구로 빠져나가 금속구 표면에 동일한 밀도로 분포하게 되며, 도체 및 금속구 모두 음의 성질을 띈다.
(2) 유도에 의한 대전
전기적 성질을 띈 도체를 접촉시키지 않고 대전시키는 것을 유도라고 한다. 음의 성질을 지닌 막대를 전기적으로 중성인 두 금속구에 접근시키면 가까운 쪽은 +로, 떨어진 쪽은 -로 서로 다른 전기적 성질을 띄게 된다.
□ 결과
[1] 실험값
(1) 질문 1
→ 대전봉에 의해 Ice Pail 내부의 두 철망 사이에 발생하는 전위차는 커패시터의 원리와 동일하다.
대전체와 다른 부호로 대전되는 내부의 철망과, 동일한 부호로 대전되는 외부의 철망으로 인해
전위차가 발생한다.
(2) 질문 2
→ 고무는 양전하를, 비닐면은 음전하의 성질을 띠었다. 따라서, 전위계가 가리키는 방향은 서로
반대이며, 최초 전기적으로 중성인 두 물체를 대전시킬 경우 두 물체가 갖는 전하 부호는 각각
다르다는 것을 알 수 있다.
(3) 질문 3
