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일반물리실험2 실험 2. 전기장과 전기력 결과보고서(예비 포함)

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최초 등록일
2020.12.29
최종 저작일
2020.10
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"일반물리실험2 실험 2. 전기장과 전기력 결과보고서(예비 포함)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 결과
5. 토론

본문내용

1. 실험 제목
전기장과 전기력

2. 실험 목적
전위와 전기장의 개념을 이해하고 이를 통해 전기력을 예측할 수 있다.

3. 실험 이론
준비물: 고전압 전원, 도체판 2개(A형은 레일도 포함), 알루미늄 박막, 실, 실을 매단 도체구(지난 실험에서 제작한 것), 정밀 저울(공용)

오른쪽 그림과 같이 두 도체판에 전위차를 가했을 때,

1. 도체판에 전하가 어떻게 분포하겠는가?
+극과 연결된 오른쪽 도체판에는 양전하가 분포하고, -극과 연결된 왼쪽 도체판에는 음전하가 분포한다.

2. 도체판 사이에 어떤 전기장이 형성되는가?
전기장은 비교적 전위가 높은 +극에서 전위가 낮은 –극의 방향으로 형성된다. 따라서 +극과 연결된 도체판에서 –극과 연결된 도체판 방향으로 전기장이 형성된다.

3. 가만두면 두 도체판은 어떻게 움직이겠는가?
도체판만 존재한다면, 인력으로 인해 두 끼리 달라붙으려고 할 것이다. 하지만 위와 같이 변형되지 않는 도선으로 연결되어 있다면, 선에 의해 움직임이 제한되므로 움직이지 않고 가만히 있을 것이다.

4. 실험 결과
1. 도체판의 전하 분포
(1) 두 개의 도체판(플라스틱판에 금속 코팅을 한 것)을 레일 위에 설치하고, 고전압 전원의 두 전선을 연결한다. 이번 실험을 하는 내내 여러분은 두 도체판에 모여있는 전하들을 상상하고 그 전하들 사이의 전기력으로 모든 현상을 설명할 수 있어야 한다. 예를 들어 +판과 –판(접지판, GND판)을 가까이 가져가면 스파크가 일어나는데, 이는 접지판에 있던 전자들이 양전하가 잔뜩 모여 있는 +판 쪽으로 뛰어들기 때문이다.

(2) 두 도체판을 레일에서 분리한 뒤 서로 가까이 가져가 보며 두 도체판 사이에 작용하는 힘을 느껴보라. 이 힘의 원인은 무엇인가?
⇒ 두 도체판을 서로 가까이하면 스파크가 발생하는 것을 볼 수 있다. +극 전선을 연결한 도체판은 양전하로 대전되고, GND 전선을 연결한 도체판은 음전하로 대전된다.

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