페러데이 얼음통 물리 실험

소개

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목차

페러데이 얼음통 실험 예비 결과

본문내용

Faraday의 얼음통 실험<br />
<br />
실험목적 1) 마찰에 의하여 유도된 정전기의 양과 극성을 Faraday 얼음통(Ice Pail)을 사용하여 측정하여 <br />
마찰전기의 특성을 이해 <br />
2) 도체들의 전위와 배치에 따라 도체표면에 분포하는 표면전하의 밀도를 Faraday 얼음통으로 <br />
측정하여 전정기유도 현상을 이해<br />
<br />
원리 : 유리나 플라스틱 막대는 마찰에 의하여 대전된다. 대전된 전하는 양(+)과 음(-)이 있고, 같은 종류의 <br />
전하사이에는 척력이 있고, 다른 종류의 전하에는 인력이 존재한다.<br />
이 실험에서 사용되는 마찰판도 전기를 통하는 물질이기 때문에 Faraday 얼음통의 내부에 접촉시킬 때 <br />
마찰판의 정전기(과잉전하)는 도체 통으로 이동하게 된다. 그 이유는 정전기평형상태에 있는 도체는 <br />
내부의 전기장이 0이어야 하고 도체내의 과잉전하는 도체표면에 존재해야 하기 때문이다.<br />
<br />
실험방법 <br />
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실험 1. 유도된 전하와 접촉에 의하여 생성된 전하<br />
(1) 모든 실험자는 접지선을 만져 정전기를 방출한 후 Faraday Ice Pail의 바깥쪽 금속통을 접지시키고 <br />
안쪽 금속통에 +단자를 연결한다.(이때 Ice Pail을 접지시키고 전위계를 영점 보정한다)<br />
(2) 푸른색과 흰색 마찰판을 마찰시킨 후 하나를 Ice Pail 안으로 넣는데, 이때 Ice Pail에 닿지 않도록<br />
하고 전위계의 눈금을 기록한다.<br />
(3) 마찰판을 꺼내고 전위계의 눈금을 기록한다.<br />
(4) 다시 마찰판을 넣고 Ice Pail을 접촉시킨 후에 마찰판을 꺼내고 눈금을 기록한다.<br />
(5) Ice Pail을 접지시킨 후 다시 마찰판을 넣어 Ice Pail에 접촉시키고 눈금을 기록한다.<br />
<br />
실험 2. 정전기의 서열<br />
(1) 마찰판들을 접지시키고 Ice Pail을 방전시킨 후 흰색 마찰판을 알루미늄 증명판에 문지른다.<br />
마찰판과 증명판 각각의 극성과 전하량을 Ice Pail을 사용하여 측정한다.<br />
(푸른색 마찰판도 같은 실험 반복)<br />
(2) 정전기 서열표를 만든다.<br />
(3) 마찰판을 접지 시킨 후 Ice Pail의 안에서 흰색과 푸른색 마찰판들을 함께 문지르고 약간 띄운 후 <br />
전위계를 관찰 5분정도 후 한 개의 마찰판을 꺼내 전위계 눈금을 기록한다. 나머지 마찰판을 <br />
제거한 후에 눈금을 기록한다.<br />
<br />
실험 3. 전하 분포<br />
(1) 두 개의 도체구를 10cm 정도 떨어뜨려 놓은 뒤, 도체구(A)를 전원의 +단자에 연결한 후 전원을 <br />
1000V DC에 놓는다. <br />
(2) 다른 도체구(B)는 A와 반대방향의 위치에서 접지 시킨다.<br />
(3) 구B를 여러 점에서 증명판을 접촉시켜 전하를 표본 추출하고 얼음통 안에 넣어 전압을 기록한다.<br />
(이때 매 과정마다 측정 전에 증명판과 얼음통의 전하를 방전 시켜야 함)

참고자료

· 없음